Safety first | March 2025
空客曾接到关于 A320 机型发生紧急电气构型的报告，其中两台综合驱动发电机（IDG）因其恒速驱动装置（CSD）内部组件磨损而先后失效。
本文描述了其中一起事件，并解释了为何在特定情况下，磨损的 IDG 可能会出现频率调节问题，从而导致紧急电气构型。此外，文章介绍了已引入的预防性维护任务，以便提前检测磨损的 IDG。同时，还向飞行机组提供了相关建议，以在单台发电机失效时预防可能的紧急电气构型。
一架 A319 飞机正在从FL360下降至目的地机场。此时，自动推力（Autothrust）和自动驾驶仪（Autopilot）均已接通，飞机处于
THR IDLE | OP DES | NAV
模式。选定的目标高度为 26000 英尺。
① 当飞机下降至 31500 英尺时，ECAM 显示“
ELEC GEN 2 FAULT
”（2 号发电机故障）警告被触发（T0）。
② 5 秒后（T0+5s），飞机进入紧急电气构型（
Emergency Electrical Configuration
），冲压空气涡轮（RAT）随即展开并启动。自动推力和自动驾驶仪断开，飞行控制转换至交替法则（
ALTERNATE law
）。此时，仅机长侧的 PFD（主飞行显示）和 ND（导航显示），以及 ECAM 上部显示仍然可用。ECAM 触发了“
AUTO FLT AP OFF
”（自动飞行自动驾驶关闭）和“
ELEC EMER CONFIG
”（电气紧急构型）警告。在接下来的2 分钟 46 秒内，飞行机组尝试复位两台发电机。
③ 在 T0+2 分 51 秒时，成功复位1 号发电机（GEN 1），电源恢复至电气网络。ECAM 显示“
ELEC GEN 2 FAULT
”（2 号发电机故障）和“
ELEC IDG 2 OIL LO PR
”（2 号综合驱动发电机油压低）警告。
④ 1 分 31 秒后（T0+4 分 22 秒），2 号发电机（GEN 2）也成功复位。
⑤ 59 秒后（T0+5 分 21 秒），飞行机组成功复位FAC 1（飞行增稳计算机 1），恢复了正常飞行控制法则（Normal Law）。
⑥ 8 秒后（T0+5 分 29 秒），FAC 2（飞行增稳计算机 2）也成功复位。
⑦ 43 秒后（T0+6 分 04 秒），飞行机组重新接通自动驾驶仪（Autopilot），并启动 APU（辅助动力装置）作为安全预防措施。随后，飞机继续下降，并于T0+19 分 38 秒安全降落在目的地机场。
发电机组件磨损
两台发电机从飞机上拆下并送往制造商进行检查。经确认，它们均因频率调节问题而失效，而该问题源于恒速驱动装置（CSD）模块内部的液压组件磨损。
正确的电气重配置
在事件过程中，成功的电气网络重置使飞机得以维持安全的飞行状态，并在成功复位 1 号发电机（GEN 1）后恢复了完整的电力供应。随后，2 号发电机（GEN 2）的成功复位使飞行机组恢复了双发电机供电构型。
空客飞机上使用两种类型的发动机发电机：综合驱动发电机（IDG）和变频发电机（VFG）。
综合驱动发电机（恒频发电机）
IDG 适用于 A300、A310、A320 系列、A330 和 A340 机型的发动机。
这种发电机可提供恒定频率的交流电。为实现这一点，IDG 内部集成了恒速驱动装置（CSD），用于将发动机的不稳定输入转速转换为稳定的输出转速，以驱动交流发电机（见图 2）。
发电机控制组件（GCU）会监控发电机的输出频率，并向液压调节装置的伺服阀发送调节指令，以增加或减少来自发动机的输入转速，从而确保输出转速保持恒定。
(图 2) IDG 工作原理
变频发电机（VFG）
这种发电机不包含恒速驱动装置（CSD）（见图 3）。它向飞机的电气网络提供变频交流电。
VFG 主要安装在A220、A350 和 A380 机型的发动机上。当需要频率调节时，飞机系统内的电力转换组件会进行相应调整，以确保电气系统的稳定运行。
聚焦 A320 系列、A330 和 A340 机型的 IDG
A320 系列飞机的多起报告事件
近年来，空客收到多起关于A320 系列飞机发生紧急电气构型事件的报告，原因是两台发动机发电机均失效，类似于前文描述的事件。在所有案例中，冲压空气涡轮（RAT）均已展开，并为紧急电气网络供电。
在大多数情况下，飞行机组通过成功复位至少一台发电机或启动 APU（辅助动力装置）并连接其发电机至电网，成功恢复了飞机的电力供应。
这些事件主要发生在下降阶段，通常是在一台发电机失效后不久。此外，也有报告称，在单发滑行且未启用 APU（SETWA） 操作期间，曾发生完全失去电力的情况。
A330 和 A340 机型同样可能受影响
虽然A330 和 A340 机型目前尚未报告类似事件，但由于其IDG 设计相似，因此这些飞机也可能受到相同类型的故障影响。
液压组件磨损导致频率调节问题
分析表明（见图 4），发电机故障的原因如下：
① CSD 内部液压组件磨损，导致
② CSD 输出转速调节异常，进而
③ 引发电气频率波动，此波动被GCU（发电机控制组件）检测到，最终
④ GCU 为保护飞机系统，自动将故障发电机从电气网络中断开。
发动机转速低也是影响因素
发动机转速过低也可能加剧磨损发电机的频率调节问题。大多数在役事件发生在下降阶段，当时发动机处于接近怠速推力（Idle Thrust）状态，使得IDG 输入转速接近“直通”（Straight Through）转速。
在直通转速时，IDG 的输入转速无需 CSD 进行修正，发电机便可直接产生400Hz 交流电。当转速接近这一点时，CSD 的调节功能会反复开启和关闭。
如果液压组件磨损，CSD 在执行转速修正时可能会出现延迟，从而导致频率波动。
剩余发电机突增电负荷也是影响因素
