浅析辅助操纵系统在737-800模拟机中的应用和维护

黄欢　陈建东

（中国民用航空飞行学院模拟机训练中心，四川 广汉 618307）

【摘要】本文从波音737-800模拟机系统出发，首先介绍波音737-800模拟机的整体系统结构，然后深入介绍737-800的辅助操纵系统的基本结构和工作原理，最后从软、硬件维护和运行故障三个方面出发，分析了辅助操纵系统的维护技术。

教育期刊网 http://www.jyqkw.com
关键词 737-800模拟机；辅助操纵系统；伺服放大器；维护技术

0　引言

随着民航业的飞速发展和日益便利化，越来越多的人在出行上更加偏向于选择乘坐飞机，这对民航业的发展是非常有利的。但是在一定程度上，也加强要求飞机飞行的安全性，对飞行员的培训提出更严格的要求。在飞行员的培训过程中，飞行模拟机作为飞行员培训的重要工具，主要由计算机、通信、电子、机械和自动化控制组成。它采用软硬件配合，真实地模拟飞机飞行的姿态、外部环境和操纵等变化。深入理解模拟机的整体系统构型、各系统工作原理和系统之间的联系，使模拟机维护人员快速高效处理模拟机运行过程中出现的故障，保障模拟机的正常日常教学训练。本文从Mechtronix公司生产的波音737-800(738)模拟机出发，首先简单介绍738模拟机的整体系统构成和各系统的组成部分，接下来，重点介绍738辅助操纵系统，并根据日常维护情况，从软件维护、硬件维护和运行故障来分析738辅助操纵系统。

1　738模拟机系统

738模拟机整机系统主要包括计算机系统、操纵控制系统、运动系统和视景系统。计算机系统由5台Windows或QNX系统的计算机组成，主要控制飞行过程及仪表显示、计算飞行数据及音频数据，是模拟机的中央控制系统。运动系统是由运动计算机和液压系统构成，拥有六自由度的运动平台，主要模拟飞行姿态变化，操控作动筒的运动，以带来真实的飞行感受。视景系统通过四台计算机模拟外部环境、如天气情况、飞机位置和建筑物等，让驾驶员拥有最真实的飞行感受。操纵系统分为主操纵系统和辅助操纵系统，其中，主操纵系统用于控制飞机飞行轨迹和姿态，主要控制飞机副翼、方向舵及升降舵，能使驾驶员感受到位移和力的变化。辅助操纵系统主要对其他可动舵面的控制，配合完成飞机运动。

2　738辅助操纵系统

738辅助操纵系统由操纵计算机，伺服放大器，电机和座舱机械操纵或显示设备构成，主要包括对油门杆、配平轮、配平轮指针、应急起落架和转弯手轮的模拟。它通过操纵计算机接收主计算机的信号控制伺服放大器和电机，指导座舱内部设备完成操作，并通过伺服放大器将电机位置信息反馈给主计算机，通过主计算机的相关计算控制其他系统的响应，使整个系统达到精确同步，如驾驶员在推动油门杆的过程中，根据计算机的操纵模型，凭借油门杆移动的位置，计算出力变化，将其反馈给伺服放大器，通过伺服放大器将此变化转换为数字信号发送给操纵计算机，操纵计算机通过WLAN将此信号传送给主计算机，根据该信号，主计算机通过模拟机其他模型计算，控制其他系统执行以达到整体系统的同步反应，如作动筒的姿态变化、舱内仪表显示及视景图像的实时变化，整个工作原理如图1所示。

3　738辅助操纵系统的日常维护

辅助操纵系统是模拟机中的重要部分，加强飞机的平稳性和可控性，并且辅助操纵系统的使用相当频繁，因此确保它在模拟机上的正常运行是相当重要的，由于模拟机各系统之间是通过内网(WLAN)通信，因此辅助操纵系统被分配了5个IP地址，分别从192.168.1.51到192.168.1.55，以方便维护人员通过内网连接控制辅助操纵系统完成维护任务，为此MSI公司开发一款名为SCL_Tester的软件帮助维护人员快速定位到辅助操纵系统。接下来将通过三方面进一步更深入阐述。

3.1　硬件维护

由于模拟机的运行是长时间不间断的，设备的维护是保障模拟机正常运行的基础。在维护过程中，需要对硬件的性能进行评估，若出现性能偏差后，则通过对硬件维护和更换来保障模拟机系统硬件性能。对辅助操纵系统来说，最重要的维护工作是采用校准方式来保障硬件的精确性，因此通过下述方式进行校准：首先根据辅助操纵系统的IP地址，利用SCL_Tester软件定位到需校准设备(如油门杆,192.168.1.51)，建立主计算机和辅助操纵计算机的通信，通过改变设备的位置(如推动油门杆)，记录SCL_Tester相关数据值，重复上述过程，得到最精确的数据，修正主计算机中的cal校准文件，加载模型，完成校准。

3.2　软件维护

对模拟机的运行机理来说，它还需要软件系统配合相关硬件的实现，而软件系统起到内部连接作用。在软件维护方面，最主要是针对系统的配置文件、数据文件备份，以防止由文件错误导致硬件无法运行，就辅助操纵系统而言，主要是对伺服器放大器的地址配置文件"rc.load"和各通道设备的校准数据文件"cal"备份。

3.3　运行故障

由于辅助操纵系统的频繁使用，因此在日常维护中需注意辅助操纵系统的检查和保养，保证设备的安全正常运行，因此接下来针对实际中常遇到的故障进行分析：

3.3.1　设备无法稳定工作

检查座舱设备时，发现辅助操纵设备无法稳定工作，首先查看伺服放大器，发现其显示屏提示错误A83，即绝对编码器电池错误。使用万用表测试备用电池电压，发现其电压远低于标准电压，更换电池后，参考操作步骤，重设伺服放大器的绝对编码后，加电测试后工作正常；若测试电压充足，则可考虑更换伺服放大器。

3.3.2　左应急起落手柄不能完全收回

反复多次测试左应急起落手柄后发现，左轮能够正常释放，但在收回时，会剩余15cm的钢索，经过观察后发现其他设备工作正常，因此考虑对应急起落手柄进行位置校正，用SCL_TESTER监控控制应急起落架的辅助操纵计算机，选择通道0，在软件监控模式下，手动转动电机圆盘收回钢索，记录此时信息，然后再全部拉出钢索，再记录此时信息，重复多次后，将更新主计算机中cal0.dat中相关数值，重新启动辅助操纵计算机，加载模型，通过测试后，左轮应急起落架手柄能正常工作。

总之，在实际维护工作中，维护人员应根据突发故障，依照故障现象，结合设备情况和自身经验，综合分析，深入发现故障所在，快速提出解决故障的方案，提高维护质量和维护效率。要达到这一点，需要维护人员加强辅助操纵系统的理论学习，并结合实际，深入分析故障发生原因，总结故障经验，提高维护质量。

4　总结

飞行模拟机是目前培养飞行员最直接、最经济的训练设备，对整个培养计划拥有重要的意义。辅助操纵系统作为模拟机系统中重要的组成部分，确保其正常工作对训练具有重大意义。对于维护人员来说，掌握系统的工作原理和维护技术是保障模拟机正常运行的基础，同时研究高效低耗的维护技术显得更加重要，将对模拟机的维护发挥更加重要的意义。

教育期刊网 http://www.jyqkw.com
参考文献

［1］蒲堃，陈建东．737-NG 飞行模拟机辅助操纵系统研究与维护[J]．科技创新导报，2008.

［2］Maintenance Manual ASCENT B737-800 FFS[Z].2005.

［3］廖峰.飞行模拟机电动式辅助操纵负荷系统的仿真[J].科学技术与工程，2012.

［4］杨华保,王和平,艾剑良.飞机原理与构造[M].西北工业大学出版社，2012.

［责任编辑：薛俊歌］