SR20G6型飞机空中失速误警告并触发ESP故障分析。文章来源于航空维修与工程和美国莱萨博LAVERSAB公司。

摘要：介绍了一起西锐SR20G6型飞机空中失速误警告并触发ESP的典型故障，分析了故障发生的原因，提出了维护建议。对同类型飞行的日常维护及空中特情处置具有指导意义。

关键词：失速；告警；电子稳定和保护系统

Keywords：stall；alarm；ESP

一、故障现象

一架西锐SR20G6飞机执行任务时，空中高度约1100m、速度约96nm/h、油门位置在功率60%，下降改平飞阶段飞机出现失速警告。飞机当时空速76nm/ h，远大于飞机构型失速速度71nm/h。该失速警告激活飞机的电子稳定和保护系统（ESP）的低速保护功能。机组根据飞机状态判断为误警告，同时感觉飞机有下俯趋势，机组判断飞机已自动触发低速保护，随即通过按压并保持驾驶杆上的自驾断开开关（A/PDISC）临时中断ESP功能，操纵驾驶杆控制飞机状态。

 

二、失速警告及ESP系统简介

西锐SR20G6搭载了基于GARMIN的很新G1000 NXi集成平台设计的Perspective+驾驶舱，具有先进的航电及增强信息处理性能，并具有自动驾驶系统。

SR20G6飞机的失速警告系统是气动—电动失速警告系统。该系统由右机翼前缘上的失速警告孔、失速警告管路、失速警告压力电门（见下图）及集成电子组件和扬声器等组成。失速警告压力电门是膜盒式压力电门，通过膜盒感受座舱环境压力（该机型为非增压座舱），通过失速管路感受机翼前缘失速警告孔处的压力。当飞机处于小仰角、大速度飞行时，膜盒式压力电门感受的负压（管路内压力低于座舱环境压力）小于设定值或感受到正压时（管路内压力高于座舱环境压力），压力电门一直处于开路状态，不会触发失速警告；飞行中，当机翼仰角增大时，机翼前缘上的气动驻点向下移动，驻点后的气压降低，膜盒式压力电门感受到负压，机翼仰角越大，负压越大，当飞机接近失速速度时负压达到设定值，压力电门闭合，通过集成电子组件在驾驶舱GARMIN G1000 NXi系统PFD提示窗上显示失速警告字符（STALL）（见下面第二幅图），并通过座舱扬声器发出音响警告。

该机型安装的GFC700AFCS自动驾驶系统中增加了ESP功能。在飞机自驾未接通、离地高度超过200ft以上飞行阶段，当俯仰、横滚姿态或速度超过设定的限制值，ESP功能会立即自动激活，相应的自驾舵机工作；舵机介入后杆力逐渐增大，操纵相应的舵面，自动修正飞机姿态，使飞机的姿态和速度恢复到设定的限制值内；当飞机姿态和速度恢复到正常的范围内时，舵机施加的杆力会逐渐减小，ESP功能自动关闭。当飞机出现失速警告时，会自动激活ESP功能中的低速保护功能（见下图），此时自驾俯仰舵机会自动接通，并操纵升降舵使飞机低头，减小机翼仰角、提高飞行速度，并在驾驶杆上自动产生杆力，1.5s后杆力达到很大，失速警告消除2s后杆力消失。

系统还提供了中断、关闭和超控ESP功能的方法：当ESP激活时，飞行人员可以通过按压并保持驾驶杆上的自驾断开开关（A/P DISC）临时中断ESP功能而进行手动飞行；也可以在飞机MFD（主飞行显示器）上的AUX页面人工开启或关闭ESP功能（见下图）；还可以直接在驾驶杆上施加操纵力实现人工超控。

三、排故情况

飞机落地滑回后，目视检查失速警告孔状况良好，无堵塞。地面通电检查，飞机失速警告依然处于持续触发状态。15min后再次通电检查，失速警告消失。

使用LAVERSAB Model 6300大气数据测试仪连接飞机的失速告警系统，测试失速警告功能。失速警告触发正常，关闭触发条件后，失速警告消失延时超过90s。正常情况下失速警告消失应无延时。

全面检查失速警告系统。目视检查飞机失速警告孔、失速警告压力电门、座舱内失速警告管路和相关电气导线状况良好、连接可靠。

进一步检查，打开右机翼下表面检查盖板，目视检查机翼内失速警告管路（透明塑料软管，内径约5.4mm），发现在距失速警告孔约30cm处的管路内有异常的黑色阴影（见下图），疑似异物。

使用气体吹洗检查失速警告管路，在失速警告孔处吹出异物：一条小虫子（约10mm×3mm）、一只蜜蜂（约10mm×4mm）及两小块泥土（均约3mm×5mm）。清除异物后，测试失速警告系统功能一切正常。

 

四、故障分析

根据堵塞物分析，由于蜜蜂有钻孔筑巢的习性，飞机停场期间蜜蜂钻入失速警告孔后误入失速警告系统管路，导致管路堵塞，且管路在机翼蒙皮下，通过目视检查无法发现。

堵塞物位于失速孔与失速警告压力电门之间，因堵塞物的限流作用，堵塞物与失速警告压力电门之间的管路压力变化存在迟滞效应，不能实时反映失速警告孔处的压力。当飞机处于起飞、爬升改平飞阶段时，管路内压力与座舱环境压力形成正压或平衡压，不会触发失速警告。但在飞机下降过程中，由于堵塞物与失速警告压力电门之间的管路压力滞后于座舱压力增大，将在失速警告压力电门膜盒上形成负压。堵塞越严重，限流作用越大，压力迟滞越严重，失速警告压力电门膜盒上产生的负压也越大，越容易超过门限值而触发失速警告。

由于失速警告管路内径较小（仅5.4mm），管路堵塞较严重，造成失速警告压力电门膜盒上产生持续超限负压，飞机落地后失速警告依然保持在触发状态并持续一定时间。在地面采用設备测试时，在关闭失速警告触发条件后仍然有长达90s的失速警告消失延时，也印证了这一点。

当产生失速告警时，自动触发GFC700AFCS自动驾驶系统ESP的低速保护功能，系统自动控制飞机低头下俯。

 

五、维护建议

1）制作飞机失速警告孔专用堵头，地面停放时，安装专用堵头，防止外来物进入失速警告管路；

2）在飞机各级别定检工作单中增加失速警告功能检查内容；

3）在飞机渐进式维修的阶段三和阶段五中，增加吹洗失速警告系统管路工作。

 

六、结束语

失速警告系统会在飞机接近失速时向飞行机组发出警报。警告信息的真实性直接关系到机组对飞机状态的掌握、操纵手段的选择、处置措施的决策及飞机上所有人的生命安危。特别是对于安装了GFC700AFCS自动驾驶系统的机型而言，产生失速警告时自动触发ESP的低速保护功能，系统会自动操控飞机低头下俯。如机组不能及时判断飞机的真实状态，不能正确处置，极有可能造成更加严重的后果。除了加强失速警告系统的日常维护外，飞行机组应充分了解ESP的控制逻辑，以便在误警告时及时解除或手动超控。该案例对同类型机型的日常维护及空中特情处置具有借鉴意义。

 

参考文献

[1] Cirrus. SR20G6 Airplane Maintenance Manual [Z].

[2] Cirrus. SR20G6 Airplane Flight Manual [Z].

[3] Cockpit Reference Guide for the Cirrus SR2x with Cirrus Perspective+ [Z].
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