成都华太航空科技股份有限公司 黄宗磊 李斌

摘要：C909是由中国商飞研制的中短程涡扇支线客机，该飞机的油门操纵杆控制组件（TCQ）与E190的油门操纵控制组件几乎一致，均由赛峰公司（SAFRAN）设计生产制造。该油门操纵杆控制组件用于手动或自动控制发动机的推力大小，在使用过程中会出现自动控制脱开，油门杆错位，空行行程较大，油门杆反向运动等故障。本文介绍了TCQ的结构及工作原理，对其常见故障进行了分析，可供维修人员参考。

关键词：C909；油门操纵杆控制组件；故障分析；电传飞控

0 引言

近年来，随着C909交付数量上升，飞行架次增加，油门操纵杆控制组件（TCQ）故障率明显上升，影响航班的正常运行。TCQ是发动机油门操纵系统的重要组成部分，其出现问题将影响发动机油门操纵系统的精确度，进而影响到整个飞机运行的安全，因此非常有必要对TCQ故障进行分析。本文针对TCQ的常见故障展开深入探讨，从不同层面分析，以查明问题原因，并制定相应的解决措施。

1 TCQ结构及工作原理

1.1 TCQ结构

       TCQ的功能是使飞行员能够控制发动机正反推力模式并控制推力大小。C909飞机上装有两台发动机，各由一个TCQ控制，分为左右两侧，左侧油门操纵杆控制左发，右侧操纵杆控制右发，左右两侧油门操纵杆完全一致，均由油门操纵手柄、齿轮、角度传感器（RVDT）、驱动电机、微动电门组、电磁铁、照明模块面板、控制电路板等组件组成，如图1所示。

图1

   TCQ的操纵(主动)部件是油门操纵手柄，通过该部件的传动和制动机构，可保证其控制发动机的各种工作状态，包含MAX、TO/GO、IDLE、REV IDLE和MAX REV5个标准位。

齿轮、RVDT、微动电门组是TCQ的传动部件，对手柄的角度进行传递，缩放，通过RVDT变换为电压信号，微动电门为传递手柄角度位置信号。控制电路板为TCQ反馈和控制处理组件，用于反馈自动控制的状态和处理自动控制信号。驱动电机为TCQ的自动控制部件。

照明模块面板通过飞机照明系统的5 V直流供电，用于照明TCQ。

1.2 TCQ工作原理

 TCQ的操纵分为手动控制和自动控制。手动控制是由飞行员操纵单个或两个手柄前后运动，手柄带动齿轮旋转，齿轮带动开关组和RVDT旋转，飞行员将手柄停在任一位置，开关组和RVDT向计算机反馈电信号，由计算机计算后将控制信号传递给燃油调节控制器，再控制燃发动机的推力。当需要控制发动机开启反推时，需在计算机收到接地信号后接通TCQ内的电磁铁，解锁后方可拉起拉杆向后移动到反推位，开关接通后计算机控制打开发动机反推罩，实现发动机反推。

 TCQ的自动控制是在自动油门控制下，计算机计算出需要的油门位时，给出不同的数据信号给TCQ，由控制电路板将信号解析后分别给到左右两个控制杆的驱动电路板，由驱动电路板将信号解析后分别给到左右两个控制杆的驱动电路板，驱动电路板给出电压信号到驱动电机，驱动电机驱动手柄齿轮正转或反转，即油门杆加大或减小油门。计算机先给出快速移动的数据信号，手柄快速向目标位移动，当快接近时再切换到低速移动数据信号，手柄低速移动，当RVDT和开关组接收到位信号后，计算机给出停止运动的数据信号。控制电路板监控左右两个驱动电路板的状态信号，同时将监控信息传递到计算机，计算机发现驱动电路板状态信号故障时将记录并报故^[1]。

2 常见故障分析和处理方式

2.1 自动控制脱开

 机组反映空中接通自动油门时油门杆不随动或自动脱开，即在自动油门状态下，TCQ的单侧控制杆或两个控制杆不受计算机控制，无法自动运动。

 TCQ的部件维护手册中测试和故障隔离章节未对该故障信息进行记录，需要自行排故处理。首先怀疑为控制电路板或驱动电路板故障导致传递故障信息到计算机，使计算机将自动油门控制断开，故先对TCQ进行自动油门控制测试。利用测试软件对TCQ进行长时间自动测试并监控控制电路板输出状态数据，经过多轮长时间自动测试未见报故信息，因此排除控制电路板或驱动电路板故障。

 查找上一级控制计算机手册，对控制计算机的原理图和馈线图分析其工作原理，逐一核对TCQ输出开关信号和数据信号的对应接口、功能、数据格式、用途以及故障产生现象。经过详细比对和分析，怀疑应为手柄按钮开关故障，该故障会导致计算机接收到自动油门断开信号后将自动油门控制程序停止。对按钮开关进行检查，发现开关存在偶发故障，继续检查发现开关弹力不足，应为内部簧片变形，簧片抖动造成开关偶发接通。经详细验证和对该故障的多次处理，确认自动控制脱开故障的原因为开关偶发故障导致。

2.2 油门杆错位
        飞机两台发动机的油门杆会出现不匹配的故障,表现为驾驶舱的双发油门杆位置不一致(错位)，飞行员一般称之为“剪刀差”^[2]，机组也可能将其反映为油门杆卡阻。由于该故障一般发生在飞机巡航状态且飞机自动油门系统工作时,因此从排故的角度应为自动控制部件出现故障。

        应先确认行程“剪刀差”的故障是因某一边过快还是过慢导致，通过自动测试软件按某一固定速度进行测试，通过计时方式检查是过快或过慢，确认后再对驱动板进行互换，查看故障现象是否跟随转移，如未转移则因为驱动电机故障，如跟随转移则为驱动电路板故障。驱动电机故障需要更换驱动电机，电路板故障可以按照标准施工工艺对电路板进行排故，该故障原因中某电阻虚焊可能性较高。

2.3 空行行程较大

        对于机组反映空行程较大，该故障应出现在手动控制时，这类手动控制时出现的故障较容易分析排故。首先可手动移动左右两侧油门杆进行比对检查是否存在空行程，确认空行程是来自哪一侧油门杆。空行程出行的原因为机械间隙增大，因此应打开两侧侧盖板，移动油门杆以检查油门杆的齿轮是否随动。如未随动则应为油门杆与齿轮的间隙增加，应拆开故障侧油门杆的齿轮，详细检查摩擦片的尺寸，如检查无问题，则应按手册的装配要求重新装配，对固定螺钉按要求力矩值施加力矩，因为固定螺钉的力矩会影响齿轮与油门杆之间的间隙，导致出现空行程。

2.4 油门杆反向运动

        某些机组有反映油门杆存在反向运动的现象。由于该故障一般发生在飞机巡航状态且飞机自动油门系统工作时，排故应先考虑是否为自动控制的驱动电路故障或驱动电机故障。同样通过自动测试软件进行自动测试，测试过程中目视检查是否确实为油门杆反向运动，或是由某一侧油门杆运动过慢或过快形成“剪刀差”而导致机组错认为油门杆反向运动 。交换驱动电路板，再次进行自动测试，检查故障是否转移：1）如果故障未转移，需交换控制电路板的两组输出接口再次进行自动测试，检查故障是否转移，如未转移考虑为驱动电机故障，如转移则为控制电路板故障；2）如果故障跟随转移，则为驱动电路板故障。

2.5 右侧油门杆反推解锁开关有卡阻

        机组反应该故障应为开关故障，对按钮开关进行检查发现开关存在两段行程，符合机组描述。对故障开关详细检查，故障原因应为开关的作动杆存在磨损，导致内部滑道出现凹槽，从而在按压时无法一次按压到位。

2.6 多次触发AT FAULT

机组反映多次触发AT FAULT，应为计算机报故，报故信息为AUTO-THROTTLE FAULT即自动油门故障，即在自动油门状态下，TCQ的控制电路板向计算机报监控状态故障，状态定义如图2所示。对TCQ进行自动油门控制测试，利用测试软件对TCQ进行长时间的自动测试并监控控制电路板输出状态数据，根据监控状态数据比对状态定义即可确认故障点位。

图2

2.7 油门杆最大反推位弹回时存在“剪刀差”

        该故障在测试过程中常见，表现为将两侧油门杆放置在最大反推位时，松手目视检查可以发现两侧油门杆反弹返回后存在“剪刀差”^[3]，出现该故障的原因是反弹弹簧金属疲劳无力或油门杆滑轨中的滑动轮卡滞。首先应检查滑动轮是否存在卡滞，滑动轮在滑轨中应跟随油门杆运动时转动，转动应顺畅无拖动现象。如油门杆滑轨中的滑动轮无卡滞，可将两侧的反弹弹簧拆下目视检查是否存在变形弯曲，使用弹簧测力机对弹簧的弹力进行测量，如弹力存在过大偏差则为弹力小的弹簧出现了金属疲劳，应对两个弹簧进行一起更换。

3 使用或维护建议

        应避免过度按压按钮开关。操作时应避免用力过猛，以免损坏开关内部的弹性元件。应避免在短时间内多次重复触发微动开关，以减少其磨损和故障风险。定期对微动开关进行清洁和维护，保持其表面干净、无污垢，避免接触油液或其他液体。

        需要指出的是,由于TCQ涉及机械、电气、电子、通讯等多种部件，TCQ故障不一定由单一原因引起，在实际排故中按照由简入繁,由易到难的顺序逐步分析和判断。

4 结束语

        在飞机的飞行过程中TCQ扮演着至关重要的角色，不仅直接关系到动力系统的响应与控制，还涉及到飞行安全或设备运行的稳定性。同时，TCQ的故障种类繁多，这主要是由其内部结构的复杂性所导致的。该组件涵盖了机械、电气、通信以及电子等诸多关键部件，这些部件相互之间存在着紧密的交联和关联。例如，机械部件的磨损可能导致电气信号的异常传输，通信线路的故障可能引发电子控制单元的误判，在实际排故过程中维修人员往往面临着巨大的挑战。面对复杂的故障情况，维修人员不能仅仅依靠传统的经验判断，必须依据详细的检查和测试结果进行分析。每一次检查和测试都可能揭示新的问题线索，需要经过反复的探讨和验证才能逐步锁定故障的根本原因。只有通过系统性的分析，才能制定出科学合理的排故策略。这一过程不仅需要扎实的专业知识，还需要丰富的现场经验，以及严谨的逻辑思维能力^[4]。

        本文正是基于长期维修工作经验，从维修角度出发，对TCQ排故进行了深入研究。按照整体的排故分析思路，结合实际案例，总结出一套基本的排故方法。该方法涵盖了从初步检查到深入诊断的各个环节，旨在帮助维修人员快速、准确地定位故障，并采取有效的措施加以解决。希望本文能为广大维修人员提供有益的参考，促进维修技术的共同学习和提高，从而更好地保障设备的安全运行和高效维护。

参考文献：

【1】   张大伟.民用飞机电传操纵系统设计浅析[J].科技创新导报，2011(30):56-58

【2】   常城.波音 737-300飞机发动机油门杆错位排故分析[J]. 山东工业技术 2013（8）：37-38

【3】   王全.某型飞机发动机操纵系统油门杆反弹问题分析[J].军民两用技术与产品，2016（6）：37-38

       【4】   王蹦蹦，尹伟.某型飞机驾驶杆操纵空行程故障分析与排除[J]. 航空维修与工程，2021（12）：96-98