爱吱声

标题: 好奇心杀死猫(上) [打印本页]
作者: holycow    时间: 2013-12-24 06:19
标题: 好奇心杀死猫(上)
本帖最后由 holycow 于 2013-12-31 11:21 编辑 - V- }% i$ k5 z2 n1 x

: K+ @3 v" E0 T4 {5 A1 T1973年11月3日，国民航空公司(National Airlines)一架只有两年零两个月机龄的DC-10客机执行当天迈阿密-新奥尔良-休斯顿-拉斯维加斯-旧金山的27号航班。& ~  Y" ~7 d$ ~- M
% O) G+ c/ ~7 e7 n' \
7 w+ Q) i9 d9 p3 W4 F* _. K

) g0 V. `& y" x& B) I本次航班的机长是54岁的威廉.布鲁克斯，他从1946年开始就在国民航空当飞行员了，飞过公司的洛克希德织女星，C-46, 康维尔340和440，DC-6和DC-7，洛克希德伊莱克特拉，以及波音727客机。布鲁克斯一年半以前开始飞DC-10，到当天为止的总飞行小时数是22000小时。: D- k# [( [# K, `8 ?6 T* Y

% o( n  y, D; j; a& v' M* N布鲁克斯的机组同样经验丰富，33岁的副驾驶桑德斯已经在公司干了8年，飞行经验7000小时，飞DC-10也有一年多了；机械师汉克斯的资历差不多和机长一样长 ---- 23年工作经验，18000飞行小时，其中DC-10经验1200小时。: n$ b! d/ S7 d' G, ~

1 K0 z6 U5 m, e9 v" O. x从迈阿密到新奥尔良，然后再到休斯顿的旅程一切正常。下午2:40，DC-10从休斯顿机场再度起飞，前往下一站拉斯维加斯。这是27号航班最长的一段飞行，预计空中飞行时间2小时50分钟。好在对于机上的9名客舱服务员来说，工作强度并不大，能坐249名乘客的DC-10在这段只坐了116人，而且在这段时间里也不需要供应配餐。# l4 D4 _" H. K% T2 T/ b

/ Z# n) R) E; o: f: B% ?4 Y从休斯顿起飞后不久，机组开启了自动驾驶和自动油门。当飞机在39000英尺的巡航高度改平后，机组关闭了自动油门，机械师手动设定了发动机推力，飞机以马赫0.82的速度开始巡航。' w6 R: b$ Q4 o2 k6 Q7 G* q
7 Y) _4 k# V3 V1 P, m
2小时后，DC-10接近了新墨西哥州的索科洛，副驾驶桑德斯按照当时公司的规定离开驾驶舱到客舱进行例行巡视。桑德斯离开驾驶舱后，机长和机械师闲得无聊开始讨论DC-10上面自动油门的工作机理来了，到底自动油门系统的输入参数是从哪里来的呢？
7 P4 X3 t0 }$ I. p/ N
1 ]3 t8 X: h6 ^; Y0 w& lDC-10上面一共有两套自动油门系统，在全自动着陆模式，两套系统同时开启，以防着陆时一套系统意外失灵；在其他所有的飞行模式，机长和副驾驶各控制一套自动油门，任何一套开启都能够控制发动机的油门 ---- 控制的方式可以是设定自动油门保持一个恒定的巡航速度，或者是保持一个恒定的发动机推力。在后一种模式下，发动机推力表示为低压风扇叶片转速N1。
) K+ X. a2 P  Z0 x& O5 ?
0 ?% p& ^1 W7 v, a! V机械师汉克斯和布鲁克斯机长讨论了一阵子后提出了一个问题：如果把发动机转速表的断路器关掉，切断转速表回路，自动油门还能够得到正确的数据输入吗？这种情况下自动油门会怎么反应？布鲁克斯机长承认自己也不知道，不过他和机械师都同意他们可以做个小小的实验来验证一下。反正控制转速表的断路器就在头顶的控制板上，三位机组中的任何一个都能轻易伸手够到。
0 H" c0 R; x) ]* U1 A
6 S6 J4 f  V' T, A' C- z/ o布鲁克斯重新开启了自己的自动油门，把系统设定在速度模式并设置了恒定速度257节。两个人等了十几秒钟，等到飞机的速度稳定在这个数字，发动机转速也基本恒定，机械师汉克斯伸手接连切断了所有三个发动机的N1转速表回路。
8 f8 ^3 t4 e6 I1 l2 u3 L9 S1 p4 G1 M+ M0 u8 I. I9 M
这一动作没有对发动机的工作造成任何影响，机长和机械师得出结论自动油门的输入参数一定来自于N1转速表以外的地方。为了进一步验证这个结论，布鲁克斯把设定的速度从257节调低到252节，他看到自动油门相应地稍稍减了点推力。“嗯，确实如此”，机长对机械师说道。2 T/ n+ U- H# H( t
* i  m  E, O+ X* F) B! r
实验完成，机长关闭了自动油门，机械师伸手重新闭合了N1转速表的电气回路。此后不久，从飞机右侧传来一声巨大的爆炸声，巨大的机身猛然抖震起来。
* V7 x; j4 t( B- a6 G) o) d9 b* P$ i
“怎么回事？” 驾驶舱里的两人都大吃一惊。
# K: Q! n6 L! Q3 F/ s1 r
& {4 ]8 M  R- k( |3 P9 f此前的客舱里原本很平静，从休斯顿起飞后这段航程本就无聊，天气不错没有颠簸，又是午饭之后，很多乘客都在座位上昏昏欲睡。为了更加舒服一些，不少乘客虽然还系着安全带，但都或多或少地把安全带放松了几寸，让自己有更大的活动空间，在经济舱右前方的加德纳先生就是这么一位。加德纳先生的座位虽然是17H，是个靠窗位置，但透过窗子看不到什么风景，大部分的视野都被右侧机翼和机翼下吊挂的3号发动机占据了。4 u% F6 Q7 g- r; U4 f! |

1 M; L+ G+ H4 y大约下午4:40，全体乘客被一声爆炸惊醒。爆炸声是从机身右侧传来的，同时机身开始不住地抖动，几秒钟后右侧的机身传来一阵尖利的金属撞击和撕裂的声音，一些不知什么物件击中了17H外面的机身，首先击碎了外层窗户，随后内层窗户也向外爆裂，窗户周围的机身瞬间向外开出一个洞。客舱里的空气猛地通过这个洞冲向机外，就像刮起了一阵飓风。
* `( `8 g/ b' d. Z( ^
* `# a6 X0 L% F" C6 M: c  {坐在17G，也就是加德纳先生隔壁位置的乘客惊恐地发现加德纳的头和肩膀一下子被吸到了破洞的外面，他的下半身还卡在机舱里，一半是由于那条松松的安全带，一半是由于破洞的开口也将将是一个人的宽度。这位乘客伸手想把加德纳拉回来，可是他的力气和客舱内外的压强差相比可以忽略不计，再说他自己另一只手还得死死抓住座椅扶手防止自己遭到同样的厄运。短短几秒钟功夫，那洞口又开大了一点，加德纳先生整个脱离了安全带的束缚，一下子就从那个洞口消失了。所有坐在附近目睹了这一场景的乘客们都惊呆了。
, X1 E* v# R8 n0 C7 C/ \
, s* v1 h% J9 M; x) c) v在客舱的后半部，突然的减压使客舱里充斥着蓝灰色的烟雾，有些乘客上方的氧气面罩开始落下。在DC-10下层的厨房里，两名空姐在爆炸发生的时候正坐在折叠椅上，她们感到厨房位置的机身外侧连续受到了物体的撞击，同时厨房里的空气猛烈地流向上方的客舱，产生的风暴把餐巾纸和纸杯之类的物体一卷而光。意识到飞机已经爆炸性减压，而厨房里的氧气面罩并没有自动释放，两名空姐站起来企图去拿便携式氧气瓶，还没走到地方就双双不支，昏倒在地。
4 ^1 X% }6 ?- f$ h2 p8 A* t2 k) ^* k. G7 k( y. `1 I2 e
在驾驶舱里，机械师汉克斯看到控制台上3号发动机的火警灯亮了起来，他企图关闭通往3号发动机的油路，拉了几次手柄都不成。最后他拉了3号发动机的灭火手柄，往发动机里喷了两瓶灭火剂。汉克斯同时也注意到机舱已经失压，于是关闭了客舱的空气循环阀门，并手动释放了客舱里所有的氧气面罩。
, h/ U; ?2 v8 q
/ I" s5 \8 P5 p" |. N) p副驾驶桑德斯跌跌撞撞地跑回驾驶舱，赶紧回到自己座位帮助机长，两人操纵飞机开始紧急下降。当他试图呼叫阿尔伯克基空管中心时发现通讯已暂时失灵，他只能把应答机设成紧急状况码来让空管知道自己发生了紧急情况。+ l/ K7 q( a) c1 K* j2 X

( H, k1 l; H# w0 R% K" _汉克斯的工作台上现在警灯四起，3号发动机和相应的3号发电机都已经完全失灵，连带的从3号发电机出来的交流和直流电路都没有了电压。左侧的1号发电机也有出问题的迹象，1号发动机的油压和液压都出现不稳。! g. q5 d0 m" |) f
, M0 t2 }% V- P. c
下午4:45，也就是爆炸发生后5分钟，桑德斯修好了通信系统，重新和阿尔伯克基中心取得了联系。幸运地是客机离阿尔伯克基机场只有60海里，空管迅速指挥飞机下降到8000英尺准备紧急降落。( R2 M. {' ^$ C- f& E% U
7 |5 o/ Z' ~/ U! i/ S) o
在客舱里各位空服员正紧张地帮助乘客们带上氧气面罩，在一开始的爆炸后很多氧气面罩并没有自动释放，就算是机械师手动释放后都有一部分氧气面罩没放下来。受到影响的乘客不得不换到其他位置找空着的氧气面罩来用，好在飞机只是半满，每个人都能找到。可是好多乘客并不知道氧气面罩正确的使用方法，很多人向前去够前面的面罩，而不是把面罩向自己的方向拉，这样氧气发生的开关就没有拉动，面罩里根本没有氧气。还有乘客拉的时候用力过猛，把上方的氧气瓶一起拉了下来。正在产生化学反应的高温氧气瓶掉在座位上，把座椅烫得焦黑，差点引起火灾。这些都需要客舱服务员一一纠正。
& S1 |' l' Y7 L* Y
0 T& N/ z$ A# G8 W/ H& D在下层的厨房里，两个昏倒的空姐在飞机降低高度后又自行苏醒过来，也回到客舱帮助准备紧急降落。4 Q/ I% d) T9 j8 M* g- c3 o

1 P6 d! W- \8 d, v1 q在整个紧急下降的过程中，飞机左侧的油路和液压管道的压力不断恶化，好在发动机和液压系统大体仍工作正常。唯一的麻烦是起落架无法用液压系统放下，必须手动以重力释放。下午4:59，爆炸发生后20分钟不到，27号航班顺利地降落在阿尔伯克基机场的26号跑道上。1 |- }' N0 P/ c* A( z$ t$ m+ V; C
1 N' @( P0 [4 ?" m1 K6 C
布鲁克斯机长等飞机一停稳就下令紧急撤离，客舱左侧前门的充气滑梯一放出去就连根断了，右侧机翼上方的滑梯又整个放到机翼上了，没有着地。好在其他六个滑梯都没有出状况，全体人员的撤离在60秒内完成。
/ C% A0 x+ f4 b# p0 y/ o
3 j1 Z5 m3 J& B9 i+ }+ r20名乘客和4名机组人员需要送往附近的科克兰空军基地医院检查，10人要按肺水肿治疗，10人吸入浓烟不适，2人是紧急撤离造成的轻微擦伤，还有2人不需治疗，纯粹是吓的。
9 a, c9 f+ p7 j8 c6 f' h4 B) }) L! C' j* d
直到此时机组才得知有一名乘客在半空中被吸出了机舱。+ v& _: L8 p3 c' }* ?! n

$ _6 b6 S: g" _" [/ G# Y* M9 O下一篇
2 R6 V; b; N7 s, }4 {' T; V) M
作者: beyourself    时间: 2013-12-24 06:39
又开始摔飞机了
( r2 P3 P, z4 S( p2 ?6 b
4 K4 S2 v; H3 p估计是两个飞行员手贱，无中生有的搞出事故。
作者: xlan1976    时间: 2013-12-24 06:50
看了半天，云里雾里，不知是那个年代的飞机系统跟现在有差异，还是道格拉斯的飞机跟波音的有差异。。
作者: 晨枫    时间: 2013-12-24 07:27
本帖最后由 晨枫 于 2013-12-23 17:28 编辑
% Q" I# F0 V! J+ n) c" p, C
8 S$ O4 h) _% q8 l# g9 Y不知道飞机上的转速表断路器是干什么的？测量仪表没有理由需要断路，控制回路断路器是要超越自动控制而手动直接控制吗？按照工业自控的一般做法，除非故障，传感器到PLC的信号传输是不能人为断路的，显示可以“黑屏”，但信号还是自动输入控制单元的。
作者: 库布其    时间: 2013-12-24 07:55
好奇心害死加德纳先生啊。。。
作者: 鳕鱼邪恶    时间: 2013-12-24 08:39
又，又。。嘿嘿～
- p/ b; ?1 f0 F7 G2 z2 X. l. x' c6 ?5 f+ s5 s6 n# U. @" l( [
那个啥，飞机破个洞，要许多秒才能恢复压力平衡啊～
作者: xlan1976    时间: 2013-12-24 08:46
这个“转速表断路器”中的断路器英文原文是Circuit Breaker吗？
作者: 小钻风    时间: 2013-12-24 09:05
库布其 发表于 2013-12-24 07:55 ( P- c  ~/ T; x
好奇心害死加德纳先生啊。。。
* K, Y) M$ t, |+ L4 B
又见神牛   只是这次的问题应该是人为造成？
作者: 白天爱黑夜    时间: 2013-12-24 09:06
LD昨晚平安回到北京，现在看此文毫无压力。
作者: 一无所之    时间: 2013-12-24 09:33
被吸出去的那位是真冤啊。。。。。。，祸从天降啊
作者: martian    时间: 2013-12-24 09:44
晨枫 发表于 2013-12-24 07:27
5 e% H- z1 a5 z( b9 d! ^不知道飞机上的转速表断路器是干什么的？测量仪表没有理由需要断路，控制回路断路器是要超越自动控制而手动 ...

- [: }" e5 u$ Z! q) Q1 n6 a! kN1是发动机低压风扇的转速表。计算机根据N1来限制油门，关闭断路器后发动机转速失控，导致超速旋转的叶片撞击发动机舱壁，叶尖断裂在机身上打出一个洞。
作者: 空气精灵    时间: 2013-12-24 09:49
亏着已经快到目的地了.
: J7 _8 H3 ?6 O; t) z2 l这几位咋那么手痒啊
作者: holycow    时间: 2013-12-24 09:55
martian 发表于 2013-12-23 17:44
* Z8 `3 u5 s: M& _N1是发动机低压风扇的转速表。计算机根据N1来限制油门，关闭断路器后发动机转速失控，导致超速旋转的叶片 ...

/ w. M* |5 j9 u- x2 _+ A% H) m您老人家可算来啦
作者: martian    时间: 2013-12-24 09:58
holycow 发表于 2013-12-24 09:55
/ Z3 e6 B9 I8 L3 E% G. J5 B您老人家可算来啦
. C8 L% Z7 E( _" {- K. ?
为神牛捧场啊！不来怎么能行捏
作者: xlan1976    时间: 2013-12-24 09:59
现在脉络基本搞清楚了4 U2 B2 @" R: M. e3 \, |9 P+ d( V7 p
神牛所说的断路器Circuit Breaker，俺们业内翻译作跳开关。
& V0 d, o, C; A1 c7 r! |, K4 ^跳开关实际是一个在用电元件电路上的电开关，如果是大电流电路，也可能是接触器Contactor的形式。它的用途主要有两个：. W# Q9 B. E% ^5 W7 h; X
1.当某个部件故障，而在这个部件不工作的情况下飞机也是适航的，通过拔出相应的跳开关把故障部件隔离出去以便飞机放行。具体是否需要拔出跳开关放行的依据通常是MEL。6 c& w; x3 c. Q' y+ [$ i7 K8 m
2.在维护工作中，如果需要拆装某个部件的话，在工作前拔出相应的跳开关以使部件断电。这时是否需要拔出跳开关放行的依据通常是AMM。9 L. h9 K* L% Q( B, \! F7 F3 k
总体上说，虽然很多跳开关是在驾驶舱，但在飞行中应该是不允许动的。因为飞机的很多系统是相互交联的，机组在不充分了解系统工作的情况下拔跳开关会产生难以预料的后果，就如本例7 j, ?8 `- w' I2 N: d* |
歇会儿，再来补充一些相关知识。。
作者: 晨枫    时间: 2013-12-24 10:13
martian 发表于 2013-12-23 19:44 ; S: L. Z9 q; }
N1是发动机低压风扇的转速表。计算机根据N1来限制油门，关闭断路器后发动机转速失控，导致超速旋转的叶片 ...

  m( j( \" s' _( a4 m9 ?# v这样的断路器存在的目的是什么？发动机控制没有“失去信号”保护吗？工业控制的惯例是：失去信号，阀位有fail open，fail close和fail last三种选择。如果我设计这个发动机转速控制，肯定用fail last，也就是说，失去信号后，保持输出不变。
作者: 晨枫    时间: 2013-12-24 10:16
xlan1976 发表于 2013-12-23 19:59 " {  ^' W) C+ v, o+ t' Q
现在脉络基本搞清楚了
) R% ^* t4 O1 a" K神牛所说的断路器Circuit Breaker，俺们业内翻译作跳开关。0 Z1 ]0 r4 X1 X: o. Q4 G% H$ L2 R
跳开关实际是一个 ...
* Z. b1 r/ H/ _' O  s$ ^! x
也就是说，这相当于PLC里的bypass。惊讶：驾驶舱里拨这样的开关？为什么呢？如果是我设计的话，这样的开关只有在维修舱里的面板上才能拨动。驾驶舱里没有必要拨动这样的开关啊。' ^4 i* B5 E6 Z: }# M. M
: P) s5 t" n6 |- _% x, \
飞行工程师会竟然不知道这样的开关不能随便拨动？
作者: 住在乡下    时间: 2013-12-24 10:30
好啊好啊又开始了: H7 I6 w/ s: q! |: o+ `! ~
8 r  f+ ~7 {- e( p9 E
我和我的小伙伴们都盼的迫不及待了...
作者: 喜欢就捧捧场    时间: 2013-12-24 10:41
猫泪流满面
作者: 逍遥探花    时间: 2013-12-24 10:42
这机长和机械师的好奇心也太不是时候了吧。{:2_29:}
作者: martian    时间: 2013-12-24 11:13
晨枫 发表于 2013-12-24 10:13 * Z5 H) K, k! B7 V
这样的断路器存在的目的是什么？发动机控制没有“失去信号”保护吗？工业控制的惯例是：失去信号，阀位有 ...

7 s5 I7 z$ o7 X1 }" J7 k9 a2 j) I断路器打开时，N1信号不能为空，否则会报警。
4 _: e: a& g% v1 u+ `8 B+ a; y
作者: 大哈瑞    时间: 2013-12-24 11:22
惊险。那会儿的飞行员连这都可以玩。开战斗机出身的？
作者: martian    时间: 2013-12-24 11:27
晨枫 发表于 2013-12-24 10:13 ; e, e- e" F. ^, _+ J
这样的断路器存在的目的是什么？发动机控制没有“失去信号”保护吗？工业控制的惯例是：失去信号，阀位有 ...
; z* \5 _- b- z8 R  \" x  P. c! p- a
这份报告贴出来，神牛要用目光劈s俺滴
% ~; p0 @2 H. ]- l5 O, thttp://ishare.iask.sina.com.cn/f/65509516.html6 E9 ~& Z( I+ x) d$ F% v
第18页，autothrottle system study
作者: xlan1976    时间: 2013-12-24 11:32
晨枫 发表于 2013-12-24 10:16 + k  q# \5 j+ U
也就是说，这相当于PLC里的bypass。惊讶：驾驶舱里拨这样的开关？为什么呢？如果是我设计的话，这样的开 ...

* N) M8 ?$ [, \俺回来啦，首先说明一下，顺便回答晨大的问题: n" c7 L: |) H+ c! H
我刚才随想随写，漏了跳开关的一个最基本功能，也就是为什么会有这么个东西的最初原因; K4 `& N3 p! @) C# J
这个东东的基本功能是为电路提供保护的。。跳开关除了可以手动拔出外，是可以自动跳开的。如果电路中因为某些意外导致电流超过一定值，挑开关就会自动跳开，避免电路和相关元件的进一步损伤。+ q! M' c  u5 _7 h6 U! t5 }5 U
所以为什么有部分跳开关会在驾驶舱呢就是因为这个东西在空中是不允许拔出的，但是可以闭合的。。如果空中因为一些瞬时出现的意外情况导致一些跳开关跳出，机组可以把它闭合，以保证系统可以正常工作。
6 s! u: c; [% G  H当然，并不是所有的跳开关都可以这么做，特别是强电系统的跳开关比如燃油泵等，这些一般是不在驾驶舱的。。
作者: xlan1976    时间: 2013-12-24 11:35
martian 发表于 2013-12-24 11:13
% a) A& f: E; f" H断路器打开时，N1信号不能为空，否则会报警。

4 |6 Q% q: P- J" e  Z不是这样的，这跟报不报警木关系，跳开关拔出后，失去N1信号一样会有警告显示只不过本例中是机组有意拔出的，他们把警告自己忽略掉了。。
+ o  A& Q" j: |3 {4 z: |; ]跳开关的用途看我的两个回复
作者: xlan1976    时间: 2013-12-24 11:37
晨枫 发表于 2013-12-24 10:13
- d4 P7 f% ?$ \$ E8 S这样的断路器存在的目的是什么？发动机控制没有“失去信号”保护吗？工业控制的惯例是：失去信号，阀位有 ...
2 e9 i! t  \# @+ `+ g
发动机控制当然是有失效保护滴。* y: K5 `5 d7 f- t1 g9 y# `8 K: P
但在这个案例里比较奇葩，所以我还要看神牛的进一步描述。从火星松鼠的剧透看应该是当时发动机的失效保护不够完善，所以在失去实际N1输入后出现发动机超限的情况。
作者: xlan1976    时间: 2013-12-24 11:42
本帖最后由 xlan1976 于 2013-12-24 11:53 编辑
. d. d$ @  G: O
. Z* Z: e0 Z. A4 K) K$ h( h好了，接着做相关知识的科普" T- \. L5 {% p% `+ l1 ~
发动机的推力通常在驾驶舱的显示并不是多少多少千牛或是多少多少磅，因为这个太不直观了，而且除了表示推力木啥用处，所以通常使用比较直观能够反映发动机状况的相关参数表示。就像地面开车，你看到的不是发动机输出了多少功率而是工作在多少转速一样。! O) Q) p0 B5 E1 f* |: o
飞机上用于表征发动机推力的参数不同的厂家不一样，RR和PW用的是EPR，就是发动机喷口处压力和进气压力之比，GE用的是N1。发动机转速在驾驶舱显示用百分比，这个只是一个相对转速，并不是说两个转子的百分比一样就代表两个转子转速相同。之所以用N1是因为N1随推力上升变化的更线性一些。由于启动机连接在N2轴上，所以在达到慢车转速以前，N2上升很快，一般可以到50%-60%，之后上升变慢，而慢车推力通常只由起飞推力的不到5%。。当然EPR值是与发动机推力变化最直接相关的。不过我觉得机组宁愿使用N1作推力参数，因为不管用不用EPR，N1都是一个重要数必须时时关注的，多个EPR就又多个参数需要监控。
5 ~1 [( J+ o# ]; `  K70年代的发动机的失效保护是怎样的不太清楚。不过在今天大家到不必为向本例这样的事过分担心。如果出现象本例这样失去N1信号的情况，发动机的控制元件会自动设定一个比较安全的预定值为实际N1，当然这个值是根据N2、EGT、油门杆角度等可用参数计算出来的安全裕度比较大的数值，以确保发动机可以安全的运转。同时会有相应的驾驶舱警告通知机组这台发动机出了比较大的问题，就别玩飘了，老老实实按检查单作吧。- t2 E! D$ C6 A; H* g
未完待续。。, N3 `! c* f9 Z  S* Y0 u
作者: 晨枫    时间: 2013-12-24 11:52
martian 发表于 2013-12-23 21:13
: I& ?( B* {, K4 E# o( Z断路器打开时，N1信号不能为空，否则会报警。
; J9 o' R/ C& e) u2 R, Q
N1信号是什么？
作者: xlan1976    时间: 2013-12-24 11:53
晨枫 发表于 2013-12-24 11:52
( n/ u( N) v" T  E# YN1信号是什么？

# }" m+ z6 E8 e& b! j4 }发动机低速轴转速信号
作者: martian    时间: 2013-12-24 11:54
晨枫 发表于 2013-12-24 11:52
& u; _" g4 {" ^N1信号是什么？

' K0 I: n" [, B# Vengine low-pressure compressor ratational speed
作者: 晨枫    时间: 2013-12-24 11:57
xlan1976 发表于 2013-12-23 21:32 " E7 O/ `& X: }4 q) [& z. v
俺回来啦，首先说明一下，顺便回答晨大的问题
& L' a1 `6 H8 p" M, {5 F& F我刚才随想随写，漏了跳开关的一个最基本功能，也就 ...

5 u0 Q" v7 `. e$ A. \- C, p, g- N我对breaker的理解是动力线上用的，电动机过电流保护之类，信号线上从来没有听说过breaker，因为想不出来信号线（小电流）上breaker的作用是什么。如果信号线上过电流把传感器损坏了，breaker是救不了命的。而且如果有breaker存在，一定要有万一跳掉后如何处理的相应措施，而且必须留有一定的反应时间，否则这是害人的。另外，breaker跳掉的话，不弄清原因是不能强行推回去的。但看上面的描述，转速表breaker断开后，很短时间就出现转速超速。如果实际中出现这样的问题，机组实际上没有时间诊断故障和作出反应。
- z* X; D- N* \  \) @& P4 T1 }. l0 Z, X/ e) B. l# ]  f) w6 ^& h! }
还有：这样重要的开关机组会不知道不能随便乱动？我们的panel operator上岗前，别的按钮不清楚不要紧，紧急操作的几个按钮必须弄清楚，否则根本不可能上岗的。
作者: xlan1976    时间: 2013-12-24 12:00
再来讲一下自动油门的问题。
0 I: r0 K# A, ]" ?1 F/ A自动油门系统实际上比较复杂，处于自动油门模式下，自动油门计算机需要根据多个系统的信号来决定当前的推力设置。, D  K% S3 c+ J$ P
一般来说，自动油门系统需要接受来自惯导的姿态信号和垂直加速度信号、来自大气数据系统的环境参数和空速、来自发动机各传感器的发动机当前状态信号、来自FMC和机组MCP板输入的指令信号等等，通过这些自动油门计算机计算为保持指令状态所需的发动机推力也就是目标N1或目标EPR，在计算出所需的油门杆角度，然和设置油门杆保持所需的推力。如果某些信号丢失，最普通的做法就是自动油门系统根据其它可用参数选取一个预定值来代替。
6 t8 f+ _" c( y- i( b# m, S  }由于自动油门系统接收的信号很多，所以个人认为本次案例中机组所做的实验有点吃饱了撑的。。
作者: xlan1976    时间: 2013-12-24 12:08
晨枫 发表于 2013-12-24 11:57 2 |- Y+ ~6 p& F0 Y" u& R
我对breaker的理解是动力线上用的，电动机过电流保护之类，信号线上从来没有听说过breaker，因为想不出来 ...

5 x: b, R- V4 u6 T6 i) L所以他们玩飘嘛，这两个家伙太自信了，驾驶舱里的所有跳开关飞行中都是不允许拔出的，除非检查单上有特别说明。
: E, C# z; L7 F# K$ j) S  \( U, o如果跳开关自动跳出，飞行员要根据检查单决定是否可以闭合，也不是随便就能动的。' V1 ^' }- B' L8 d- Q, O. ?8 n
N1转速传感器的跳开关多半是维护用的。这里所谓转速表breaker不准确，可能是神牛引用资料的作者也不太懂，转速传感器将转速信号转给转速指示和发动机控制，再由发动机控制传到其他应用系统。也有的是转速信号只转给发动机控制，再由发动机控制传到其他应用系统。
7 f  p2 Q' K- f# Q另外从他们断开跳开关到发动机失效时间不算短了。9 X& }7 G8 |4 h, e. V9 W" \
不过我个人认为这还是因为当时的发动机控制不完善，N1转速丢失没那么严重。
作者: xlan1976    时间: 2013-12-24 12:10
晨枫 发表于 2013-12-24 11:52 7 Y  k8 t, \8 x% ?& R. _
N1信号是什么？
+ {8 x+ e4 }3 p, f0 l0 x+ E& k
发动机转速用N表示，由低速轴向高逐次用数字1、2、3代表，所以PW和GE是N1和N2，RR是N1、N2、N3。
( ?" Y1 r9 r! T3 ~, z& b* p1 h: d
作者: xlan1976    时间: 2013-12-24 12:17
另外，当3发火警灯亮的时候，飞行工程师的做法让我有点疑问，一般这个时候先关燃油泵是没问题的，但紧接下来的动作就应该是提灭火手柄，而不是去看燃油泵到底关没关。即便是燃油泵关了，只要发动机运转，由于虹吸作用发动机还是有供油的。所以应该在关燃油泵后立刻提灭火手柄，这样才能切断所有到发动机的输入输出包括电源、液压、引气和供油。
作者: xlan1976    时间: 2013-12-24 12:19
xlan1976 发表于 2013-12-24 12:17 , {1 G) }: v% e2 i+ F
另外，当3发火警灯亮的时候，飞行工程师的做法让我有点疑问，一般这个时候先关燃油泵是没问题的，但紧接下 ...

/ c% a& _% n, x7 J4 b8 B又看了下，好像他的动作应该是关车，在关车不成的情况下提灭火手柄，这样就没问题了。
作者: skygrass    时间: 2013-12-24 13:02
可怜的猫说，我又没有犯错……
作者: 懒猫猫    时间: 2013-12-24 14:22
松了一口气，这儿好象真没猫神马事儿。
作者: 喜欢    时间: 2013-12-24 15:05
xlan1976 发表于 2013-12-23 23:08
9 _+ L) l4 E. _. _1 S所以他们玩飘嘛，这两个家伙太自信了，驾驶舱里的所有跳开关飞行中都是不允许拔出的，除非检查单上有特别 ...

: H; J7 ]3 n& L/ E请注意，请参与讨论的各位注意，文中说的是，breaker拔出来了，没事。等他们把那几个breaker＂照原样＂安回去以后，立刻出事了！我理解，就像你介绍的，breaker断开还（应该）能＂正常＂运行，他们不知道的是，系统已经做了相应的补救措施。如果他们就这样继续飞，应该没问题。但是，两个自以为是、卤莽愚笨的家伙认定他们做了毫无关系的事，只要＂恢复原样＂就可以当做什么都不曾发生。于是犯下了第二个错误，也是致命的一步---把breaker又都插了回去。这下系统被他们打败了，系统不曾料到会被这样玩！所以，系统疯掉了，被两个莽撞人给玩疯了！- h. S0 l  H& o& q9 e7 A: k
哟，我是不是也太自以为是了？
作者: Erastus    时间: 2013-12-24 16:55
没太搞懂，等后续。
作者: 云淡风轻    时间: 2013-12-24 20:36
啧啧，摔灰机的神牛又出现鸟！
3 P3 G7 n+ x) s4 a9 a4 N: ?这回还连带害过路妖精的！
作者: 橘子和枪    时间: 2013-12-25 00:01
本帖最后由 橘子和枪 于 2013-12-25 00:21 编辑 2 [8 U8 D2 I+ j- \- I. V6 m
, ?1 W+ K9 B: |) X
根据xlan1976的科普加上神牛的描述，猜测一下可能的原因。
3 q3 |* A8 P; R8 y8 M$ Z' {
- b& Z3 ^# Q; o9 V5 o! \1 G5 B那个N1转速传感器的跳开关可能是在地面进行发动机控制器测试用的：在地面试验时发动机不转，没有N1反馈，无法测试发动机控制器的功能，于是设计这个断路器，断开实际的N1反馈，然后由一个信号发生器产生一个信号模拟N1反馈，从而能够进行发动机控制器的测试。
- |6 |* [7 @0 b2 L3 Y+ J
" v: b3 f8 R& v* S; S5 ?! ^2 O在天上飞的时候，按照神牛的描述，那个二货机长和机械师在设定了转速模式等到转速稳定后，才断开断路器。
: t  l. a6 K2 VN1反馈回路中可能有个积分器，当断路器断开后，N1反馈值会一直保持在最后的输出值，即晨大所说的fail last，从而使断开后发动机的工作基本不变，然后这两个好奇心过剩的猫又改变了转速的设定值，但是由于N1反馈值没有变化，从而导致反馈与转速给定值有一个恒定的偏差，发动机控制器的输出一直积分，根据描述应该是在减少燃油流量，使发动机转速降低。- X% x3 _, W9 w4 M) ?
- j2 U- u* s$ Z. n( r$ V
当断路器合上以后，发动机的N1转速反馈突然有一个阶跃降低，使得转速给定值和反馈有一个巨大的偏差，转速控制器输出突然增加，燃油流量也突然增加，从而导致发动机超速叶片断裂，打穿了机舱壁爆炸性减压。! C# T( [7 L9 g) u
这个可能也是后来要求的发动机具有包容性设计原因吧。
( k: T: T  m( v
作者: xlan1976    时间: 2013-12-26 12:07
喜欢 发表于 2013-12-24 15:05 : g1 d8 y! D- w' w6 D; k2 k6 t
请注意，请参与讨论的各位注意，文中说的是，breaker拔出来了，没事。等他们把那几个breaker＂照原样＂安 ...

2 g: I( h. P! ^  v) P" h# f嘿嘿，凡是mm说的都是有道理滴5 S' E! h' _  N) z. ?, p
不过话说回来，俺仔细想了想，mm说的确实是有一定道理的。。
作者: xlan1976    时间: 2013-12-26 12:16
橘子和枪 发表于 2013-12-25 00:01 6 Q9 ]3 f% A( d; o
根据xlan1976的科普加上神牛的描述，猜测一下可能的原因。
" I3 s4 n; V$ g  G4 K
8 R" z8 n" b& ?) o0 S那个N1转速传感器的跳开关可能是在地面进行发动 ...

% C& Z4 M) ?: `/ s. X: P2 f5 c总体来说，老兄所说的是有一定合理性的。
3 W. ^2 [+ X; i6 Q" N& f9 d3 J; j不过发动机控制也是在不断发展的，这是70年代发生的事，那个年代数字电路控制应用的还比较少，我不太清楚DC10的情况，不过那个年代的发动机肯定都还是液压机械式的控制，对发动机包容性的适航要求是什么样也不太清楚。。
/ n2 Z  k  V0 R, C+ b6 y以我个人的经验，通常测试发动机燃油控制还是会运转发动机的，在FADEC技术应用之后，有些测试可以不需要启动发动机到慢车功率以上，之前还是要的。采取外部提供一个模拟信号的方式是有的，但没有用到N1上，这个跟N1传感器产生信号的方式有关。
作者: xlan1976    时间: 2013-12-26 13:53
本帖最后由 xlan1976 于 2013-12-26 13:55 编辑
+ m/ z: j3 z1 F8 s  i1 {
& D1 }  G! _# b) r& {3 ^8 [找了找737Classic的N1指示的资料，737CL使用的CFM56-3发动机还是液压机械式的控制，显示也是LED灯加模拟显示的形式，应该与DC10类似。% ?, P; l( k0 T7 i. }5 u1 U6 q
先说一下N1 转速传感器的工作原理，N1 转速传感器得外形类似于一个长长的探针，在N1轴上与探针相对应的位置是一圈磁环，磁环上是一圈键齿。在传感器内部则有几组感应线圈。这样当N1轴转动时，在探测器内部的感应线圈上就会产生感应电动势。在磁环上某个键齿处的键齿比其它的要短一些或者没有，这样当该键齿转到传感器位置时感应电动势就会发生变化，记录下感应电动势的变化频率就可以得到N1的转速。
* e+ s3 k2 R# `由此可见，N1转速传感器本身是不需要外部电源的，因此应该也不需要跳开关，但是对于以前的模拟显示的飞机来说，N1转速表为了给LED和模拟仪表盘供电时需要外部电源的，一般使用28V直流电，因此转速表是有跳开关的。所以神牛所说的转速表跳开关是没错的，是我自己想当然了。。
. v, o5 t5 V2 {) q对于现在的飞机来说，N1转速指示整合到数字显示的EICAS或ECAM里，就没有单独的跳开关了。3 v0 ?6 j: m- [/ }% y7 g+ {% X; R1 g
而在737CL的N1信号传递给转速表和传到自动油门和发动机控制的是两条单独的回路。也就是说，对于737CL而言，拔出转速表跳开关只会关闭驾驶舱的N1 指示，对于发动机控制和自动油门控制是没有影响的，在使用数字显示形式的737NG上也是类似的设计。不知道是不是因为DC10这次事件而作的改变。
作者: nxp    时间: 2013-12-26 15:56
不明觉厉
作者: 喜欢    时间: 2013-12-27 05:02
xlan1976 发表于 2013-12-26 00:53
6 T+ k2 S! }' j! }6 \. y' ]找了找737Classic的N1指示的资料，737CL使用的CFM56-3发动机还是液压机械式的控制，显示也是LED灯加模拟显 ...

% A6 Z5 Q2 o3 E0 x. A看了橘子和枪的发言，以及让俺不明觉厉的你的发言，俺还是，那啥，当金子比较好～:p
) {3 {- [. d% \' A& J/ y1 V
; X5 @3 @7 d6 W, Y1 i9 Z+ r等看神牛的后续～
作者: 橘子和枪    时间: 2013-12-27 23:04
本帖最后由 橘子和枪 于 2013-12-27 23:34 编辑 0 ~* s$ H2 j0 h6 B; A( M
xlan1976 发表于 2013-12-26 13:53
- x4 e5 M6 f  W% {7 p" c) _& W2 }找了找737Classic的N1指示的资料，737CL使用的CFM56-3发动机还是液压机械式的控制，显示也是LED灯加模拟显 ...

1 S; \, p9 P. v; S9 ~6 z, H. S' `! G5 P7 H
% V& {' l- N/ U9 F3 B1 b4 `
根据xlan1976的描述的工作原理，N1传感器应该是涡流探头，不知道CF6的涡流探头具体原理，但是我们用的涡流探头都
( K2 C0 Q9 [9 L& b+ d4 V( }4 D是需要外接电源的，因为一般感应产生的电动势是很小的，需要进行放大和整形才能计数，否则噪声太多，影响准确性。, j2 K' |. l; c* Q- N* L- O

$ [: w9 x3 j- H6 ], _回头又仔细想了想，当时是在巡航状态，转速不太高，即使燃油流量迅速增加似乎也不太可能引起超速，因此又研究了一下烧烤松鼠给的那个调查报告，报告中提到故障过程中应该发生了旋转失速或者喘振，因此实际情况可能有点不同。
# ~) n$ B9 P& O
8 `. m( C. z6 b9 W* K5 b9 Y1 p当断路器断开后，N1反馈值一直保持在最后的输出值，但是当转速的设定值降低后，发动机控制器则降低燃油流量，以降
7 o5 `4 G7 |* Z+ a/ a6 E9 L低发动机的转速，但是由于N1反馈值不变，所以虽然发动机的转速已经降低了，但是发动机控制器并不知道，还在继续降
8 k% U7 }# X8 N# S8 [1 G5 V1 R低燃油流量，以至于实际转速远远低于给定值。4 _3 F$ y1 U( [
5 l% A3 N# S& v2 R* Z$ u, W/ e
当那两个二货闭合断路器后，N1反馈立刻等于转速的实际值，由于实际转速远低于给定（前面长时间积分的结果），于是
$ `, s. {, V, Q$ ?" N' g6 F转速给定和反馈产生一个巨大的偏差，则转速控制器立即增加燃油流量。. y2 s; t+ h4 |
. k" ?, S1 a9 k1 H# t
当燃油流量增加时，由于转子的惯性远远大于燃烧和容积环节的惯性（发动机的转子时间常数一般为6-8s，而发动机的容积时间常数大约为0.2-0.3s，燃调系统的执行机构（作动器）的时间常数也差不多在这个数量级，而燃烧环节的更短），因此在这个过程中可以近似认为转子的转速不变，参照下面的示意图，当燃油流量增加，则发动机的工作点沿着等转速线（图中的红线，由于没找到发动机的特性曲线，只好用压气机的代替了）向左上移动，从而进入了喘振区。喘振是所有叶轮机械的噩梦，当发动机喘振后，发动机会剧烈振动，于是杯具就发生了。
/ j3 r) \8 q. M+ ]3 \  Q- n
  _; V# h3 S3 E" k实际情况就等神牛或者烧烤松鼠公布了。1 ~( u5 L8 {; D9 J

1512322844.jpg (22.17 KB, 下载次数: 297)

1512322844.jpg
作者: xlan1976    时间: 2013-12-28 00:46
橘子和枪 发表于 2013-12-27 23:04 4 Q6 ]0 X# ^4 L# C# D2 d$ |, u: T
根据xlan1976的描述的工作原理，N1传感器应该是涡流探头，不知道CF6的涡流探头具体原理，但是我们用的涡 ...
" ?4 m/ i; l* x$ C) f
老兄还真是下了不少功夫啊
5 t. d# I4 u4 ?3 y+ y/ F6 }CF6发动机不熟悉，不过从我知道的CFM56、PW4000的情况下，N1转速传感器都没有外接电源。一方面可能是它们从转速表或是CDS/DEU处获取电源（从手册描述和电路图上看不一定是这样，但或许有这种可能）；另一方面N1传感器的基本原理就是感受感应电磁场的参数变化频率来计算转速，但具体感应那个参数，好像不同的发动机不太一样。俺没有研究过这一类传感器，不敢妄下结论。
$ m; ^4 `  P; l: U$ k' d您对过程的分析我觉得还是挺有道理的。不过喘振虽然危害巨大，但大部分情况下在初始发生时没有可以导致发动机叶片断裂脱出这样的威力。我们在地面试车时也遇到过喘振，另外我也遇到过飞机在进近和在地面滑行时出现喘振的问题。喘振出现时，现象首先应该是听到类似咚、咚的声音并伴随有发动机参数的异常变化，有时机组可以感受到振动。大部分情况下，只要将油门杆离开喘振发生的转速区域，就可以使发动机恢复正常。另外，发动机的参数都是相关联的，机组虽然拔出了转速表跳开关，但其他参数包括N2、EGT、FF都是正常显示的，我相信作为经验丰富的机组在拔出了转速表跳开关的情况下会密切注意其他参数的变化，因此我觉得应该还有其他因素导致发动机在如此短的时间内迅速失效。而且机组拔出了所有三个发动机的转速表跳开关，调节自动油门设定值也是对三台发动机同时有效的操作。但为何其它两台发动机没事？这也是需要解释的问题。$ b0 C- G5 K# H5 G; q" ], u
最近被787折腾的实在没有时间去看松鼠发的那个报告。。也许我的疑问在里面都已经解释清楚了。



欢迎光临 爱吱声 (http://129.226.69.186/bbs/) Powered by Discuz! X3.2