某型飛機防火系統故障原因分析

陶金亮

【摘 要】防火控制盒是防火系統的重要組成元器件，當其故障時，防火系統處于失效狀態，將不能起到防火作用。本文針對民用飛機的被動防火系統控制盒的故障原因進行析，深入研究控制盒的控制過程和邏輯，提高對防火系統的認識和理解。

【關鍵詞】防火系統；防火控制盒；故障

0 引言

防火系統是現代民用飛機上的應急備份系統，為飛機安全可靠地飛行提供重要保障。民用飛機防火包括主動防火和被動火，主動防火是指從布局、結構等方面采用工作火區隔離、材料耐火或著火因素相互分離或隔離，以此減少發生火情的可能性。被動防火是指對飛機上各指定防護區進行探測和監控，一旦發出危險告警信號，則采取相應措施對告警區域進行滅火或者抑制火情，從而保障飛機上乘客和機組人員的安全。本文針對民用飛機的被動防火系統控制盒的故障原因進行析，深入研究控制盒的控制過程和邏輯，提高對防火系統的認識和理解。

1 故障現象

某型飛機在做地面功能試驗過程中，發動機指示/空勤告警系統（EICAS）顯示上出現“OVHT DET SYS FAULT”等告警信息；更換防火控制盒后故障消除，隔一段時間后故障復現，并伴隨其它告警信息；再次更換防火控制盒故障消除，但隔一段時間后故障繼續復現，并伴隨其他告警；再一次更換后故障消除，此過程一共更換掉三個防火控制盒。故障信息如表1所示：

2 防火控制盒設計原理

2.1 防火控制盒組成

防火控制盒是防火系統的集中控制單元，包括兩塊完全獨立的板卡：FIDEX卡和ODC卡，表1中的三次故障均為ODC卡相關功能失效。ODC卡用于控制主起艙過熱探測系統、引氣導管泄漏過熱探測系統、前盥洗室煙霧探測系統和后盥洗室煙霧探測系統。

2.2 ODC卡A通道和B通道

ODC卡包括A通道和B通道，分別由不同的飛機電源供電，并使用獨立的FPGA和微處理器。A通道控制主起艙過熱探測系統的A環路探測器，B通道控制主起艙過熱探測系統的B環路探測器。A通道通過ARINC429總線與左DCU通信，B通道通過ARINC429總線與右DCU通信，A、B通道之間通過RS-232總線通信。

2.3 OVHT DET SYS FAULT信息

防火系統主要功能均進行了冗余設計，當ODC卡喪失了一個通道的部分或者全部功能時，另外一個通道仍然能夠提供相應功能，此時防火系統將在CAS上顯示青色OVHT DET SYS FAULT告警信息。當某一功能完全喪失時，將在CAS上顯示黃色信息以指示具體失效的功能，如表1中的MLG BAY OVHT DET FAIL信息，表示完全喪失主起艙過熱探測功能。

3 故障分析

3.1 故障信息含義解讀

根據本文第3章設計邏輯，對表1中記錄的3次故障進行解讀，結果見表2。

3.2 故障原因分析

3.2.1 防火控制盒內部故障

考慮到近期共3個防火控制盒在同一架機上發生了某一個ODC卡通道或兩個ODC卡通道整體失效的故障，而此類故障在前期各架機試飛和運營發程中均未發生過，該故障由防火控制盒內部故障導致的可能性較低。

3.2.2 電源故障

飛機電源或地面電源車故障導致防火控制盒輸入電源異常而發生故障。

3.2.3 飛機線路故障

由于飛機線路原因導致防火控制盒輸入電源異常而發生故障。

4 排故工作

4.1 防火控制盒外觀及內部檢查

通過檢查發現3件故障防火控制盒除表面有些磨損和掉漆外，外現平整，無外物損傷痕跡，電插座上插針完整，無縮針、缺針現象。為確定問題原因，對其中一個防火控制盒進行拆解，發現ODC卡B通道電源輸入電路上的兩個10ohm限流電阻熔化，該處發生了電源過載，確認為ODC卡故障的直接原因。

4.2 機上電源和線路檢查

在確定為ODC卡通道電源故障后，對防火控制盒ODC卡A、B通道的電源線、接地線和ARINC429總線的線路進行了檢查，檢查時的狀態為無開路、短路，飛機輸入A、B通道的電源線在防火控制盒電插座處測量的電壓為28V，符合系統要求。

4.3 地面電源車檢查

通過查閱相關記錄發現，出現防火控制盒故障時都使用的是同一臺地面電源車。對地面電源車進行檢查并監控，發現其輸出電壓會出現不規則跳變，該跳變會導致ODC卡供電線路電壓激增，從而防火控制盒通道電路上的限流電阻融化，從而觸發防火控制盒相關報警。

5 總結

在此過程中采用了逐項排除的方法對故障現象進行了排除，確定地面電源車是造成防火控制盒失效的原因。從防火控制盒故障告警出發，分析觸發告警的邏輯和原理，確定排故思路和方法，從而最終排除該防火控制盒故障。通過對該故障的處理，提升了工程人員處理工程問題的能力，提高了對現場問題的認識。

【參考文獻】

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[3]付堯明，向淑蘭.現代民用飛機的發動機火警探測系統設計分析[J].西安航空技術高等專科學校學報，2003，21（3）：3-9.

[責任編輯：田吉捷]