737NG-FTD-34-11004
Dual ATC Fail Caused by Failed Antenna
一、背景
波音公司最近收到了几家运营商关于双ATC故障的报告。在大多数报告中,ATC系统显示两个位置都出现故障,但地面站仍能正常跟踪飞机。这种故障通常只发生在高空,并在着陆时清除。TCAS也经常被报告为故障。波音公司的调查发现,一些ATC天线对寒冷很敏感,无法按照天线规范的要求在中心导体和天线底座之间保持直流短路。该直流短路由应答机的天线BITE监测器用于监测天线的健康状况。当巡航时的寒冷条件导致天线电阻上升时,应答器将指示故障。由于应答器共享两个天线,当机组人员切换到相反的应答器时,它也会检测到有故障的天线并发生故障。应答机故障也会导致TCAS故障。当飞机着陆时,天线预热,直流短路恢复,系统正常运行。这使得解决这个特殊问题变得非常困难和耗时。
二、状态
天线供应商已对天线进行了修改,以防止对冷浸条件敏感。旧的设计使用位于上部散热器中的固定螺钉与中心导体接触,并提供接地的直流路径。新设计将采用铍铜内螺纹触点,该触点将接受中心铜线并允许电线上下滑动。螺纹触点将用螺纹上的镍环氧树脂拧入顶部散热器。将消除固定螺钉接触,并用镍环氧树脂填充孔。压缩螺钉下的锁紧垫圈将被取消,并在螺钉头部和拧入顶部散热器的螺纹处用镍环氧树脂代替。
三、临时措施
如果出现上述描述部分中报告的症状,波音公司建议运营人查看参考的MT737-MT-34-031。对于某些型号,如果不拆除应答器并下载故障历史记录,就无法确定哪个天线发生了故障。(该系统在地面上从未出现故障)对于这些型号,维修ATC系统的最快、最简单的方法是更换两个ATC天线。有关特定型号的建议,请参阅上面相应的维护提示。
四、永久措施
用改进的天线替换天线。修改后的天线可以通过序列号进行识别。所有序列号为64200及以上的天线均已修改。波音公司于2012年5月开始安装新天线。
MT737-MT-34-031
背景:两个天线中任何一个天线内的直流连续性回路的温度引起的故障都可能导致双ATC系统故障,因为转发器共享天线。着陆后,地面温度恢复直流连续性,所有系统测试通过。一旦直流连续性故障发生,任何后续飞行都会出现重复故障。在所有观察/报告的情况下,天线的接收/传输特性都是正常的。
无操作建议。
自编MT
一、背景
近期某737NG飞机多次在起飞后出现TCASFAIL的故障信息,在降落前故障信息自动消失,机组在空中切换ATC1/2无效,期间塔台一直可以看见飞机信息,此故障是由于特定件号的ATC天线导致的,特下发该维护提示。
二、基本原理
TCAS 计算机通过TCAS方向性天线向外发射探测信号,当装有S模式 ATC应答机的飞机进入探测范围时,会通过 ATC天线将飞机识别信息和高度等信息应答回复,TCAS计算机利用来自本机 ATC应答机的高度信息与入侵飞机的高度进行比较,计算出两机的相对高度。再利用来自本机TCAS方向性天线接收的应答信号确定入侵飞机的方位,从而给出两机正确的指令,达到避让防撞的效果。
三、原因分析
在波音文件 737NG-FTD-34-11004中介绍,件号为DM1601354-001的 ATC 天线在设计方面有一定的缺陷。天线内部有一个监控其工作状态的电路,并把结果返回给 ATC应答机当飞机在高空飞行时,外部气温较冷,这样会导致天线电阻上升,此时会将一个故障信息返回给 ATC应答机。ATC系统的失效会直接导致TCAS系统不能正常工作,所以在ND上会出现 TCAS FAI 的信息。但是当飞机快要降落时,飞机的高度不断下降,外部的气温升高,ATC天线的阻值恢复正常,则TCAS系统又能正常工作,TCASFAIL的信息则会自动消失。
对于 ATC 天线的这个缺陷厂家在序号为64200之后的天线进行过升级,可以防止高空的冷空气对天线阻值产生影响,但是安装了升级过的 ATC天线的飞机依然出现过相同的故障现象,分析即使是升级过的 ATC天线在长时间装机后由于性能下降,依然会在冷空气的作用下导致阻值的改变。
四、排故建议
1.一般情况下出现 TCASFAIL,的故障信息都是优先隔离TCAS计算机和 ATC应答机,由于天线的可靠性较高而且上天线的拆装涉及到高空作业所以在故障隔离的时都是最后隔离天线。排故前与机组核实故障现象尤为重要,需要重点了解:
(1)故障出现的时间处于什么飞行阶段;(2)故障信息出现期间塔台是否能够看到飞机信息; (3)故障信息持续多长时间; (4)ATC面板上的应答机故障灯是否点亮; (5)ATC/TCAS选择面板应答编码窗是否有显示或其他信息; (6)空中是否切换ATC/TCAS 选择面板上的模式(TATARA等),切换后有哪些变化; (7)切换两部 ATC 应答机时 TCAS FAIL 的故障信息是否会消失 (8)当飞行高度降低后 TCAS FAI的故障信息是否会自动消失。
2.落地后在不复位任何跳开关的情况下进行的检查操作:
(1)TCAS 操作测试;
(2)TCAS 计算机本体上进行 BITE 测试,读取历史故障信息;
(3)ATC系统操作测试;
(4)WOAR译码,对比机组报告的故障时间是否一致。
需要重点注意的是在进行TCAS测试前必须确保惯导完成了校准,根据TAMULT-LKE34-009R1中的介绍如果在惯导未完全校准好之前进行了TCAS测试会在TCAS计算机里锁存一个 TCAS FAIL的状态,这个锁入的失效信息将仅在 ATC/TCAS 控制面板上选择TA/RA 位时显现出来,其结果是在ND上出现“TCASFAIL”信息。此失效状态可以通过拔出再闭合 TCAS 跳开关或在 ADIRU 校准完成后进行一次成功的 TCAS 自测试进行清除。所以测试前重点关注惯导是否完成校准。
当地面检查当前状态都是正常的,而且空中的故障现象是在较高高度出现 TCAS FAI的信息,且切换两部 ATC应答机故障依旧,高度下降后信息自动消失。符合以上情况则优先隔离 ATC 上下天线。