空客PFD和MCDU上的特征速度指示偏差维修提示

Blueferry

现象及历史

     机组多次反映空中飞行各阶段PFD上显示的特征速度和MCDU里面的特征速度不一致，驾驶舱无任何警告信息。特征速度包括：最低可选速度VLS、绿点速度O、缝翼收上最低速度S、襟翼收上最低速度F。



原理分析

    因FMGC、FAC计算特征速度的主要参数源(总重)不一致，导致FMGC、FAC计算的特征速度有差异。FMGC计算的特征速度显示在MCDU的APPR页面、FAC计算的特征速度显示在PFD的速度带上。

注：以下内容为空客公司提供的有关特征速度计算的相关资料

一．有关特征速度的计算原理

名称	定义	用于FMGC特征速度计算主要参数	用于FAC特征速度计算主要参数
VLS	满足制导目的最低可选速度	FMGW、MCDU输入的着陆襟缝翼值	FACGW、实际的襟缝翼构型
F	襟翼收上时最低速度	FMGW	FACGW
S	缝翼收上时最低速度	FMGW	FACGW
O	发动机失效的工作速度	FMGW	FACGW

备注：FMGW(FMGC GROSS WEIGHT ):FMGC计算的飞机总重 ，FACGW(FAC GROSS WEIGHT ):FAC计算的飞机总重

二．FMGW和FACGW计算原理

1.FMGC计算的飞机总重
计算逻辑：
FMGW(FM GORSS WEIGHT)=ZFW(机组从MCDU里输入的飞机零燃油重量）+FOB(飞机油箱里的燃油重量）
备注：FMGW的计算条件：机组在MCDU的INT页面输入ZFW，且至少一台发动机启动。
FM估算FOB逻辑：
FMS通过一个滤波器来获取燃油油量信息，这个滤波器通过FF（燃油油量）精确计算燃油油量指示器显示的油量值。这种计算方式要求有实时精确的FOB数据。通常这种计算逻辑是系统默认的方式，但是机组也可以选择FF或FQI的数据来进行计算FOB（也可以因为系统探测到相应的传感器故障而自动选择，参照FCOM4.03.28.P15)
FOB=f(FQI,FF) 或 FOB=f(FQI) 或 FOB=f(FF)



2.FAC计算飞机总重逻辑：
计算逻辑：
FAC计算FACGW基于两个不同的模型：飞机的气动模型、燃油消耗模型。实际飞行中这两种计算模型交替使用

1）FAC 根据飞机的气动模型计算GW：A-FACGW
每个FAC使用代表飞机平衡状态下的动态数据来计算A-FACGW(气动模型FAC总重）。首先FAC计算相对于1G的垂直加速度的失速速度Vs1g(失速速度）。计算Vs1g需要的参数有：推力、TETAown(飞机当前俯仰角）、VCown(速度）、AOA、襟翼/缝翼设置、高度、AZown(垂直加速度）、飞机重心（CG）。然后FAC利用Vs1g来估算A-FACGW(气动模型FAC总重）
A-FACGW=f(AOAvoted,VCown,AZown,TETAown,……）
通常，每个FAC计算的A-FACGW绝大程度上决定于投票选举出来的AOA气动位置、飞机的空速、自的垂直加速度……，其中按照A-FACGW使用AOA的计算逻辑，每个FAC会对三个AOA进行选择，取其中的中间值作为AOA的基准值。AOA传感器的精确度是FAC总重计算误差的主要原因：0.1度的AOA误差可以导致1吨的总重误差。
备注：
-AOA的投票拒绝逻辑：相对于中间值超过3.5度的AOA将被拒绝投入计算；
-AOA的精度标准为0.5度，在TSM TASK34-11-00-810-861中有ADIRU AOA值不一致的排故程序。

2）FAC 根据燃油消耗模型计算GW：F-FACGW
F-FACGW（燃油消耗模型的FAC总重）的计算逻辑所需要参数：TAT的燃油消耗模型、N1、MACH。瞬间的燃油消耗重量计算源于
稍前的参数，并且需要连续性（地）减去最后记忆的F-FACGW ：
F-FACGW = Previous F-FACGW – Fuel consumed (TATown, PTown, N1own, Machown)

3)两种FAC计算总重方式的切换逻辑
爬升、下降的时候，FAC的这两种计算总重模式自动切换。巡航高度高度14625FT、高速状态下，采取燃油消耗的计算方式。
满足下列条件时，采用气动模型的计算方式。（如果机组在APP时刻的使用采取的是气动模型的计算方式，则FACGW和AOA的关系很大）

气动模型计算方式的飞行各阶段：
A.起始：FACGW等同于机组从MCDU里输入的ZFW,发动机一旦启动就开始输出数据；
B.爬升：起飞后10秒，如果气动模型状态满足，FAC利用气动模型来计算GW，如启动模型状态不满足，FAC利用燃油消耗模型来计算GW。
C.巡航：转换到高高度、高空速情况下，使用燃油消耗模式来计算总重。
D.下降：当飞机下降到气动模型使用逻辑条件下（高度低于14625FT\空速低于240/255KTS)，FAC根据SWITH条件来选择FAC计算总重模式。
E.着陆：着陆后60秒，FACGW不再计算，直接使用FMGW
备注：为了防止过大的FAC GW变化（A-FACGW和F-FACGW)，二者之间的限制为900公斤/分钟（15公斤/秒）

排故提示

1. 如机组反映某特征速度在MCDU上和PFD上不一致，且驾驶舱无任何ECAM警告信息，如机组反馈参见人工特征速度计算判断为PFD显示的特征速度不准确，需要参考完成TSM TASK 22-66-00-810-889-A "Wrong VLS, F, S or Green Dot displays (PFD)的排故程序：

1）按TASK 34-11-19-200-001-A目视检查AOA是否有不正常的损伤、缺陷，更换有机械损伤的AOA.

2）按TSM TASK 34-11-00-810-861-A获取AOA的故障信息：如在SYSTEM REPORT/TEST-ADR1/2/3发现SENSOR-ANGLE OF ATTACK, 1/2/3的故障信息，更换相应的AOA。

3）如SYSTEM REPORT/TEST-ADR1/2/3没有发现SENSOR-ANGLE OF ATTACK, 1/2/3的故障信息，在CFDS MENU-AVIONICS STATUS页面和SYSTEM REPORT/TEST-ADR1/2/3页面获取有关AOA的CLASS3故障信息。更换相应的AOA.

2. 如机组反映某特征速度在MCDU上和PFD上不一致，且驾驶舱无任何ECAM警告信息，如机组反馈参见人工特征速度计算判断为MCDU显示的特征速度不准确，则判断为FMGC或燃油油量计算系统出现故障导致。

3. 如机组反映某特征速度在MCDU上和PFD上不一致，同时MCDU出现“CHECK GW” or “CHECK WEIGHT”,说明FMGW和FACGW之间的偏差大于7吨。需要机组检查下列数据是否正常输入： cargo weight、pay load、 load & trim sheet,、ZFW、FOB 。并完成TSM TASK 22-82-00-810-823 “CHECK GW Message Systematically Shown on theMCDU”的检查程序。

备注：

1.特征速度的设计偏差. 相关偏差仅供参考，不可作为放行标准。

名称	MCDU特征速度设计偏差	PFD特征速度设计偏差	MCDU和PFD比较偏差
VLS	+/-2kts	+/-4kts(光洁状态)	+/-6kts(光洁状态)
		+/-3kts(FULL)	+/-5kts(FULL)
O	+/-2kts	+/-5kts(光洁状态)	+/-7kts(光洁状态)
S	+/-2kts	+/-7kts(光洁状态)	+/-9kts(光洁状态)
F	+/-2kts	+/-5kts(光洁状态)	+/-7kts(光洁状态)

2. AOA传感器的精确度是FAC总重计算误差的主要原因：0.1度的AOA误差可以导致1吨的总重误差。

备注：只希望对故障的处理思路和方法有所启发，目的在于交流，只作为参考，不作为故障处理的标准。