李亞玲 高小紅 張國華
摘 要:飛機的綜合航空電子系統(簡稱綜合航電系統)相當于飛機的“大腦”,功能強大、交聯錯綜復雜,是現代飛機的重要組成部分。
關鍵詞:綜合航電系統;試飛;故障
1 引言
飛機的綜合航空電子系統(簡稱綜合航電系統)采用信息綜合、顯示綜合、部分系統控制綜合等綜合航電技術,包括座艙綜合顯示系統、導航系統、通信系統、指示與記錄系統和雷達系統等。
2 綜合航電系統試飛常見故障及分析
綜合航電系統為全機提供了大型高效的數據傳輸網絡平臺,也為其交聯系統提供了運算存儲設備,在長期的科研試飛過程中,其不斷暴露的故障日趨復雜化,加之交聯系統多處失效的故障就不易排除。綜觀綜合航電系統科研試飛過程中的故障大致分為以下幾類:
2.1 飛機線路故障
因飛機上系統成品較多,線路交聯錯綜復雜,信號線與成品插頭接孔定義不一致、導線松動、轉接處脫落等電纜制造工藝故障,在試飛初期屢見不鮮。在科研試飛的后期,此類故障更加隱蔽,一般分為以下兩種:①導線接地。某飛機地面通電檢查時電子飛行儀表系統(EFIS)顯示大氣數據計算機1無通訊。經維護人員排查,發現飛機測試系統電纜異常接地,導致大氣數據計算及輸出的數據總線ARINC 429信號被屏蔽,更改測試系統電纜接地信號,故障得以排除;另外導線絕緣層破損,裸露的金屬導線與屏蔽金屬網接觸,也會導致此類故障發生,故障排查中對破損的導線進行了更換修復,故障排除。②導線接地不良。導線接地不良故障通常容易出現在綜合航電系統通訊功能板塊內,一般用兆歐表或萬用表測量接地線到地的電阻,即可判定故障所在。在排除此類故障時,技術保障人員應放開思路,在進行線路測量時,不僅應考慮通路,還應考慮導線是否有接地的現象及導線束、電接頭所處的工作環境等。導線通路類故障。導線通路類故障占飛機線路故障的比例較大,故障較易排除。
2.2 系統內的部件故障
在某飛機試飛過程中,系統元器件被燒壞、電路板設計不合理等此類現象經常出現,此類故障會導致單個設備不工作或系統某項功能不正常,與線路方面的故障相比,簡單易查卻不好控制,比較容易排除。排除方法大致有以下幾種:
查看座艙綜合顯示系統維護信息中各系統的故障代碼。飛機綜合航電系統的大部分系統均通過數據總線ARINC 429將自身當前的工作狀態發送給座艙綜合顯示系統進行綜合顯示,可以通過查看相應的故障記錄頁面,很直觀的找到故障源。
查看系統內主要部件的前面板或控制板。一個系統的主要部件通常為系統內執行計算、控制功能的部件,如大氣數據系統(ADC)的大氣數據計算機、空中交通告警和防撞系統(TCAS)等等。這些關鍵部件內部一般都有自檢電路或監控電路,可以把故障信息顯示在其前面板或相應的控制面板上,通常以點亮LED或顯示故障碼來表示。
查看系統圖冊、維護手冊。弄清系統組成和系統內的信號處理過程,然后以試錯的方式來更換航線可更換件(LRU),直至故障排除。
某些綜合航電系統的故障具有很強的邏輯性,比如起飛和著陸的構型警告、活門指示故障等,需要按著邏輯圖,一步一步地測量各個部件送出的邏輯是否正確,方能找到故障件。
查看排故指南。一般飛機都有各系統故障的排故樹,出現在該型機的維護手冊里,可以按照其步驟一步一步進行排查。
以上所提到的是幾種常用的方法,需要根據實際情況,再結合一些實踐經驗,可以單獨使用,也可綜合使用,即可排除系統內部件出現的故障。此外,還要注意同一個系統可能同時出現兩個或兩個以上的部件故障,或者從成品部門領取的部件為故障或失效部件等情況的發生。
2.3 系統內的軟件故障
在飛機上裝機的綜合航電系統成品軟件大多是C語言編碼,各承制單位經過軟件自測試,大多成品軟件代碼容量較大、模塊較多,不乏出現符號漏寫、軟件算法設計不完善、各交聯系統軟件傳輸信號不匹配等現象,導致在某種特定的環境下整個系統運轉不暢,部分功能癱瘓等現象。
2.4 外界因素導致的故障
在此,外界因素定義為除去系統內電子、電氣部件和線路部分的其他因素。外界因素導致的故障是一種較為特殊類型的故障,因為他不是由系統內部原因造成的,有時甚至是一些讓人無法想到的偶然因素所造成的。
這種由于外界因素導致的故障還有很多,例如:
飛機右油箱無燃油量指示,EICAS顯示故障提示為1號燃油量傳感器故障,檢查發現1號傳感器底部出現結冰現象,除去冰塊故障即可排除。結冰是因為放燃油沉淀不徹底,導致傳感器附近積水過多,又時值冬季溫度低造成的。
飛機上安裝的捷聯航姿系統(AHRS),其磁航向由安裝在兩側大翼上的磁通探測組件探測地磁場方向來確定。由于機場的停機坪某區域鐵質管道或雷達搜索影響,飛機有時出現航向(HDG)不一致警告,把飛機拖離此區域后,故障現象自動消失。
飛機臨界攻角信號系統在地面滑行時告警燈閃爍,是由于飛機機體在受到顛簸而產生強壓氣流影響造成的,不影響本系統在正常飛行過程中的使用。
還有一些故障是由于設備所處的工作環境影響所致,比如EFIS顯示器因過熱導致顯示圖像消失。這些外部因素造成的故障經常超出技術保障人員自己的專業范圍,這就需要機務保障人員平時多積累各方面的知識,形成故障類型庫,遇到新發故障及時與其他相關專業技術保障人員進行交流討論,確定故障原因,這樣就能及時分析故障、實時進行排查處理,有效保障飛行安全。
3 結束語
隨著電子信息技術和計算機技術的發展,電子產品越來越小型化、集成化,功能更為先進,綜合航電系統仍將向著更加綜合化、信息化、技術化、模塊化及智能化的方向發展。在綜合航空電子綜合技術向更深、更廣不斷發展的時期,我們歸納、分析飛機綜合航電系統試飛故障的同時,受此啟發,在進行綜合航電系統的功能、性能以及可靠性、維修性、保障性、測試性和綜合效能設計優化方面也會有突破性的飛躍。