飞机总温(TAT)与静温(SAT)异常显示故障分析

28 军民两用技术与产品 2018·3（下）

1 故障描述

飞机航前检查过程中发现下ECAM 上总温（TAT ）和静温（SAT ）指示在-2与+6之间不断变换。通过AIDS 输入总温TAT 和静温SAT 参数观察发现1号TAT 和SAT 在-2与+6之间不断变换，而2号TAT 与SAT 温度稳定显示在+6度，根据当时环境温度确定1号TAT 与SAT 显示异常，且无ECAM 警告和故障信息。2 排故经历

通过ECAM 控制面板上大气数据转换开关用3号ADIRU 大气数据取代1号，故障依旧。由于ADIRU 3跟1都是从1号TAT 接收总温信号，故首先更换1号TAT 传感器。而更换1号TAT 后故障依旧，故排除TAT 传感器和ADIRU 故障。最后把排故目标转移到了看似与温度显示无关的探头加热计算机（PHC ）上。通过拔出1号TAT 加热跳开关和PHC 1号计算机跳开关后下ECAM 上TAT 和SAT 温度显示稳定在正常值，在更换1号PHC 后故障排除。

为什么PHC 会引起温度显示的异常呢？下面我们通过分析大气温度探测和温度传感器加热的工作原理来找到答案。3 工作原理

3.1 总温（total air temperature–TAT）传感器

飞机上共安装有两个总温传感器（TAT ）位于距机头2.33 m ，纵轴以下0.60 m 两侧。当气流进入传感器进气口，通过一个校准的阻气门，然后流过完全封闭的铂金电阻传感器以测量大气温度。流过传感元件的气流速度由探头中的阻气门控制。如图：

两个总温传感器（TAT ）将总温信号分别传送给三个大气数据惯性基准（ADIRU ）用来给各用户提供大气温度数据。每个TAT 包含两个独立敏感元件，其中1号TAT 的两个敏感元件提供给ADIRU 1号和3号，而2号TAT 中的一个敏感元件提供给ADIRU 23.2 温度计算和显示

ADIRU 包括两部分，大气数据基准部分（ADR ）和惯性基准部分（IR ）。其中ADR 接收TAT 提供的随温度可变电阻值，这个阻值减去一个固定值来补偿线路的输入电阻。通过补偿后电阻值和传感器元件电阻欧姆温度曲线图（见图）ADR 可以使用ARINC 738的Callender-Van Dusen 方程式计算出总温（TAT ）和静温（SAT ）

。

ADIRU 将总温和静温发送给ECAM ，在下ECAM 的左下部永久显示。总温的量程是从-60度到+99度，静温的量程是从-99度到+80度。参数正常显示是绿色的，如果故障或没有计算数据信息，数据被琥珀色的XX 符号代替。此架故障飞机ECAM 温度显示数据由ADR 1号提供，当ECAM 控制面板中AIR DATA 选择到 CAPT 3位，则由ADR3来提供数据。3.3 TAT传感器加热与加热补偿

由于TAT 传感器区域易结冰，所以需要电加热来防止传感器探头结冰。通过探头加热计算机（PHC ）提供给传感器中加热器元件115VAC 进行加热。在地面上TAT 加热电路是被PHC 禁止的。加热电路由PHC 通过LGCIU 提供的空地信号自动控制。同时PHC 对电流实施探测监控TAT 传感器的加热工作是否正常。

为了消除传感器加热带来的影响，需要对测量值进行加热补偿。PHC 为ADR 提供TAT HEAT DISC 信号。当TAT HEAT DISC 信号接地时，TAT 传感器在加热状态。这时ADR 会根据加温补偿法则来计算TAT 的实际环境值。4 故障分析

假设飞机在地面，TAT 传感器没有加热，但PHC 错误的提供给ADR 的TAT HEAT DISC 信号接地，这时加热补偿法则起作用，TAT 和SAT 温度值就要减去补偿值，在下ECAM 上的显示数值会比外界正常温度低。若PHC 提供TAT HEAT DISC 信号不停变换，下ECAM 上显示的温度会在正常环境温度与热补偿后的温度之间变换，这就是此架飞机的温度显示故障产生的原因。在这个故障中，不管环境温度怎么变其最高温度与最低温度之间的差值始终为8度，这个8度的差值就是TAT 传感器当时的加热补偿值。5 小结

这次空客A320系列飞机的故障是一个典型的温度显示故障，其特点是故障源并不是与温度有直接关系的系统部件；其次该故障无任何警告和故障信息，容易被忽视。故当我们在遇到类似的温度显示故障时，根据系统原理已知可能引起温度显示故障的主要部件有TAT 传感器、ADIRU 计算机和PHC 计算机，因此可以通过以下步骤来进行故障隔离：

（1）通过AIDS 系统输入TAT 和SAT 参数，对比系统1号与2号以及当时的环境温度来判断哪个系统的参数不正常。

（2）通过转换ECAM 控制面板中AIR DATA 旋钮选择CAPT 3或F/O3（根据不同机型选择）用ADIRU3提供的参数代替系统1号或2号，可以判断哪套系统引起的故障。如果通过转换故障依旧，可排除ADIRU 计算机本身引起故障。

（3）通过断开TAT 传感器加热跳开关和相应PHC 跳开关来判断故障是否由传感器加热系统引起。

经过以上几步基本可以确定温度显示故障的故障源。

摘 要 空客A320系列飞机这次的故障是一个典型的温度显示的故障，其特点是故障源并不是与温度有直接关系的系统部件。其次该故障无任何警告和故障信息，容易被忽视。

关键词 总温（TAT ）；静温（SAT ）；PHC ；ADR 文章编号：1009-8119（2018）03（2）-0028-01

飞机总温（TAT）与静温（SAT）异常显示故障分析

贺 飞

（北京飞机维修工程有限公司杭州分公司，杭州 310051）