737NG 客舱压力控制系统 AUTO FAIL 故障诊断与排故研究

一、引言

某737NG 飞机多次出现 "AUTO FAIL" 故障，表现为飞行或地面阶段自动失效灯（AUTO FAIL）与备用模式灯（ALTN）同时点亮，故障具有间歇性、复发性特点，给维护工作带来极大挑战。

二、客舱压力控制系统原理与组成

系统组成：737NG 客舱压力控制系统主要由以下核心部件构成：

客舱压力控制器（CPC）：共 2 部（CPC1、CPC2），作为系统的控制核心，接收来自大气数据惯性基准单元（ADIRU）、飞行管理计算机（FMC）、空调组件等的信号，计算目标客舱压力与变化率，驱动溢流活门动作。两部CPC 交替工作，每次飞行自动切换控制权限，通过内置测试设备（BITE）实时监测自身与系统状态。后溢流活门（OFV）：位于机身尾部，通过电机驱动调节开度，控制客舱空气流出速率，是实现客舱压力调节的执行部件。2.工作原理：自动模式控制逻辑：在自动模式下，CPC 根据飞行阶段（起飞、巡航、着陆）自动计算目标客舱高度。关键信号交互：CPC1 与 CPC2 通过"AUTO_UNDER_TEST_CTR_CTR_OUT" 信号线实现状态交互，确保控制权限切换的同步性；继电器 R557、R558 则参与电源转换控制，保障 CPC 供电稳定性。

三、故障现象与排故过程

（一）故障现象概述

在连续多日的飞行与地面操作中，反复出现 "AUTO FAIL" 与 "ALTN"灯点亮故障，具体表现为：飞行阶段：着陆滑跑、地面滑行时故障触发，伴随自动模式失效，需人工切换至手动模式维持客舱压力。地面阶段：航前准备、过站检查时，故障无规律复现，静态测试时部分时段显示正常，具有间歇性特征。

（二）阶段性排故措施与结果

针对故障的复发性与间歇性，维护团队分阶段采取了部件更换、串件测试、线路检查等措施，具体过程如下：1. 初期排查：聚焦 CPC 部件失效，7 月 14 日：首次出现故障后，结合故障代码指向 CPC1，更换 CPC1（部件号 PN:21933-01AC），地面测试正常，但后续飞行中故障复现。7 月 16 日：故障再次触发，测试代码仍指向 CPC1，更换另一同型号 CPC1（PN:7121-19971-01AC），测试正常，但故障未彻底消除。7 月 17 日：为排除 CPC1个体差异影响，将另一架同型机的 CPC1 串至目标机，并更换客舱增压控制面板，地面测试正常，但次日飞行中故障再现。分析：多次更换 CPC1 后故障仍复现，表明故障根源可能并非单一 CPC 部件失效，需扩展排查范围。2. 扩展排查：覆盖溢流活门与电源系统，7 月 18 日：检查发现着陆滑跑时故障触发，量线检测线路导通性正常后，更换 CPC2（PN:21933-01AD）与后溢流活门，测试正常。但当日地面滑行时故障再次出现，提示故障与动态工况（如滑行阶段的振动、电源波动）相关。7 月 19 日：地面测试显示 "CPC1FAULT"，办理故障保留后深入检查，发现继电器 R557、R558 阻值为 1.1 千欧，显著高于同型机的 740 欧。从另一架机串件更换 R557、R558 后，阻值恢复正常（730 欧），测试正常。分析：继电器阻值异常可能导致电源转换时产生瞬时干扰，触发 "AUTO FAIL"，但次日航前故障再次出现，表明仍存在未排查的隐患。3. 系统隔离：通过串件定位故障区域，7 月 22 日：为隔离故障，将目标机与另一架同型机对串后溢流活门、CPC2、TRU1（变压整流器）、空调控制面板 P5-10，并将第三架机的 CPC2 串至目标机 CPC1 位置，测试正常，但故障仍间歇性复现。7 月 23 日：重点检查 CPC1 与 CPC2 之间的信号交互线路（参考 WDM21-31-24 手册），发现 D10738A Pin D3 至D10740B Pin B2 的导线存在隐性损伤（外表无破损，内部线芯接触不良）。更换该段导线后，系统连续多日测试正常，故障未再出现。

（三）故障代码解读与辅助诊断

排故过程中，故障代码为关键指引：代码 060（AUTO_UNDER_TEST_WA_FAIL）：根据 CMM 手册（21-33-21），该代码表示 "AUTO_UNDER_TEST_CTR_CTR_OUT" 线路的环绕测试失败，即 CPC1 与 CPC2 之间的状态交互信号异常。代码关联分析：Boeing 技术支持指出，代码 060 多与线路污染、插钉松动或导线隐性损伤相关，需重点检查 CPC 间的信号线路（如D10738A、D10740B 插头）。验证：更换 D10738A 至 D10740B 的导线后，代码 060 消失，印证了线路故障是触发代码与 "AUTO FAIL" 的核心原因。

四、排故经验总结与建议

（一）建立系统性排故流程

针对客舱压力控制系统的 "AUTO FAIL" 故障，建议遵循以下流程：

故障代码优先：通过 BITE 测试读取故障代码（如 060、040 等），结合 CMM 手册定位故障范围（部件、线路或软件）；

分层排查：先检查核心控制部件（CPC、溢流活门），再扩展至电源系统（继电器、TRU）与信号线路（插头、导线）；

动态测试补充：对间歇性故障，采用 " 晃动测试"（振动导线与插头）、" 电源切换测试"（模拟 APU 与地面电源转换）等动态方法，暴露隐性问题。

（二）线路维护的关键要点

老龄机重点关注：机龄超过 14 年的航空器，导线老化、插钉氧化概率增加，建议定期检查 CPC 间信号线路（如 D10738A、D10740B 插头）的插钉紧密度与导线绝缘层状态；

规范线路更换标准：更换导线时需严格遵循 SWPM 手册（20-61-11），确保压接质量与线径匹配，避免因人为操作引入新故障；

对比测试验证：对关键参数（如继电器阻值），通过同型机对比确认标准值，避免因手册未明确参数范围导致误判。

（三）技术资料与团队协作

手册整合应用：结合 FIM（故障隔离手册）定位故障树，CMM 手册解读代码含义，WDM 手册梳理线路走向，形成闭环诊断依据；

跨团队协作：及时与制造商（如 Boeing、Nord-Micro）技术支持沟通，获取同类故障案例与排故建议，缩短排查周期。

五、结论

本文通过对某机型客舱压力控制系统 "AUTO FAIL" 故障的完整分析，揭示了故障的复合成因：继电器 R557、R558 阻值异常与 "AUTO_UNDER_TEST_CTR_CTR_OUT" 线路隐性损伤的叠加作用。排故过程表明，仅依赖部件更换无法彻底解决间歇性故障，需以故障代码为指引，结合系统原理与动态测试，全面排查线路、电源与信号交互环节。

研究总结的系统性排故流程与线路维护要点，可有效提升同类故障的诊断效率，为保障客舱压力控制系统的可靠性提供技术支撑，对航空器维修工程具有实践参考价值。

参考文献：

[1] Boeing. 737 Aircraft Maintenance Manual (AMM) 21-33-21[S]. 2025.

[2] Collins Aerospace. Component Maintenance Manual (CMM) 21933[S]. 2025.

[3] 北京飞机维修工程有限公司。客舱压力控制系统排故指南 [Z]. 2025.

[4] Nord-Micro. Service Information Letter (SIL) B737-21- 001[S]. 2025.