0MA600飛機APU火警探測系統可靠性研究

柳昌齡

摘 要：飛機火警探測系統用于發現火警時向飛行人員提供報警信號。APU火警探測安裝在APU艙內，用于探測APU艙內的火警情況。如果探測系統失效，將導致APU火警無法被探測。一旦APU失火而不及時滅火，將造成更大損失，甚至可能出現人員傷亡。火警探測器可能因為震動、腐蝕等原因，發出錯誤的故障信號，甚至導致火警警告。因此，提高火警探測系統的可靠性對航空安全有很重要的意義。

關鍵詞：火警探測 氣動式 多余度 傳感線

中圖分類號：V24401+2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）01（b）-0010-02

新舟600飛機APU發動機火警探測系統是一套由單根五針式火警/過熱傳感線構成的單回路火警探測系統。由于是單套系統，其可靠性遠低于多余度的雙環路設計，因此提高新舟飛機APU火警探測系統可靠性有很重要的意義。

1 飛機火警探測系統介紹

飛機火警采用的探測系統有兩種形式：氣動式火警探測系統和熱敏電阻式火警探測系統。

熱敏電阻式火警探測系統采用熱敏傳感器電阻隨溫度變化的原理來制作。但是熱敏電阻容易受環境電磁場的影響，同時其檢測電路也較為復雜，元器件和線路設計成本較高。而氣動式火警探測器利用氮氣受熱膨脹的原理工作。氣動火警探測抗干擾能力好，容易實現探測器自身的檢測，且成本較低。因此現代飛機的火警探測器廣泛采用氣動式火警探測器。

氣動式的火警探測系統主要由自檢電門、氣體室和報警電門構成。氣體室一端為不銹鋼細管，其中充滿一定壓力的氦氣，用于探測發動機的火警，另一端控制報警電門和自檢電門的活動觸點。根據氣體室中氣體壓力不同，火警探測器共可以向外輸出3種信號：探測器正常信號、火警信號和探測器失效信號。

2 采用多余度設計提高火警探測系統可靠性

APU火警探測系統通過傳感線感受周圍溫度，發出火警信號，引導飛行員進行滅火操作。現在對提高火警探測系統可靠性的研究，主要集中在使用更優化的邏輯設計和使用多余度設計上。使用更優化的設計，可以避免火警漏報和虛假信號。而使用多余度設計，則是安裝兩套獨立的火警探測系統，即工作環路A和B，這可以避免當一個環路發生故障時，整個APU失去火警探測的功能。

APU的火警探測線安裝在APU艙內，其布線需要包裹整個APU艙，這樣才能保證APU在任何位置發生火情，都可以及時被探測到。多余度設計的火警探測系統，在每個位置上均有兩個彼此相互獨立的火警探測裝置，這些探測裝置的結構組合起來（如圖2），形成兩個相互獨立的探測環路，各自獨立地探測APU的火警。兩個環路的火警探測器的輸出端采用并聯相連，只要其中一個環路探測到火警信號，火警探測系統就會輸出火警信號，同時如果其中有一個探測環路發生故障，環路也會發出故障信號。

火警探測系統可以向火警指示系統輸出3種信號：火警信號、探測器工作正常信號和探測器失效信號。

當飛機電源系統對火警探測器提供28 V直流電以后，如果探測器工作正常，會將正常的信號送到信號線并傳回火警警告系統，火警警告系統沒有火警指示。若探測器所探測到的溫度升高到一定值（一般為400 ℃），氣體室里密閉氮氣受熱膨脹，氣壓增大。當壓力增大到一定值，就會觸發報警電路，使電流從電源直接通過報警電門流向信號線，APU火警報警系統發出火警警告。

當APU探測器沒有探測到火警且探測裝置工作正常時，氣體室中氮氣將自檢電門的活動觸點頂向左邊彎曲，保持自檢電門的固定觸點與活動觸點相接觸，這時的自檢電門閉合，不會向火警警告系統輸出信息。

若火警探測器受損而造成氣室內的氮氣泄漏，將使自檢電門和報警電門的活動觸點和固定觸點斷開。這樣飛機電源系統的電流不能從匯流條流向火警信號線，此時信號線會向APU火警警告系統輸出探測器失效信號。

從上面我們可以看出，飛機APU的火警探測系統采用多余度設計，可以提高火警探測的及時性和可靠性，采用嚴密完善的邏輯設計，減小了虛假火警和漏報火警的可能性。

3 MA600飛機APU火警線路改進提升可靠性

新舟飛機APU火警探測線路采用了單環路設計。飛機在交付運行后，由于火警探測裝置受到溫度、濕度、發動機震動、線路污染、老化等因素的影響，可靠性降低。因此，只有通過飛機的使用維護，掌握APU火警探測系統在飛機各種運行情況下的狀態，才能對火警探測系統維護提出更合理的要求。

MA600飛機APU火警線路，在運行中發現其線路固定存在安全隱患，容易因發動機震動造成傳感線路斷裂。經分析主要是插頭安裝位置不合理，容易造成線路端頭損壞。通過改進插頭安裝位置，能有效防止傳感線路損壞。通過對APU艙內各位置的測算，將插頭安裝在APU艙右側下部位置較為合適，線路走向不會轉彎幅度過大。

4 結語

飛機APU火警探測系統是保障飛機安全的重要系統。現代飛機生產企業為提高火警探測系統可靠性，不僅在硬件上采用多余度的設計，同時還采用更加嚴密和完善的邏輯系統，來提高火警探測的及時性和準確性。但對于僅安裝了單套火警探測系統卻又已經交付使用的飛機，其火警系統可靠性大大降低。我們只能通過在維護中總結經驗，保持火警探測系統的靈敏性。該文所關注的飛機發動機震動對火警探測系統可靠性的影響，不僅可以改善現有新舟600飛機APU火警探測系統的可靠性，還能為生產廠家提供數據支持，為進一步提升新舟飛機火警探測系統性能做出貢獻。

參考文獻

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