某飛機短波電臺通信故障分析

朱林寰 李勇軍 宋沖 沐昌興

摘要：針對某架飛機短波電臺8MHz以下頻率無法通信故障，對該型電臺發射通道進行工作分析，查找故障產生的原因，同時根據確定的故障原因，提出此故障解決措施。

關鍵詞：短波電臺;通信故障;故障分析

0 引言

飛機短波電臺主要用于飛機與飛機、飛機與地面之間遠程通信，是飛機遠距離航行中不可或缺的通信方式，也是飛機遠程通信中唯一不受網絡樞紐和有源中繼制約的通信手段。機載短波電臺日常使用中故障的主要表現形式為短波不調諧、功率無法發射，針對這類故障一般通過更換天線匹配裝置、短波接收/發射機或天線匹配裝置自動調諧控制部件來解決。本文中遇到的短波電臺故障雖也表現為不調諧、功率不發射，但故障原因是由短波電臺天線損傷導致，這是隨飛機使用年限增加新出現的一種故障。通過對天線結構、材料的分析，采用焊接修復方法排除了故障，可為此類故障的解決提供一定的參考。

1 故障情況

某架飛機飛行時，距離機場約600km、高度7000m時，地面指揮臺短波呼叫飛行員，飛行員未應答，接收不到指揮臺的語音信息，后將飛機短波電臺轉換到高頻段波道后恢復了與地面指揮臺的聯絡。

2 故障分析

2.1 故障排查過程

飛機落地后，地面通電檢查發現短波電臺8MHz頻率以下的波道無法調諧，電臺控制盒上的調諧燈不滅，說明8MHz頻率以下波道的信號無法對外發射。短波電臺信號發射流程如下：話音低頻信號進入調制器的輸入端，從基準頻率傳感器過來的500kHz頻率基準電壓進入調制器的第二個輸入端。在調制器的輸出端形成包含兩個組合邊頻信號和被抑制在40分貝的載波。

這個信號進入工作電話種類輸出裝置插件，在此通過機電濾波器形成工作方式所必需的信號波譜并重新進入調制器，隨后信號被放大到o.5v電平并進入功率放大器插件（中頻放大器調節的發射系數根據從功率自動調節板過來的控制電壓的變化而變化，輸出功率的調節也以這一方式進行）。

由于短波倍頻程約為10倍，天線在2—18MHz范圍內阻抗變化很大，因此經過功率放大器放大的信號需送到天線匹配裝置中完成功率放大器（含電纜）和短波天線間的阻抗匹配，待阻抗匹配完成后電臺控制盒上調諧燈滅，短波信號即可對外發射。

根據故障現象，結合短波電臺信號發射流程，排查可能故障點如下。

1）短波電臺射頻傳輸線路發生低頻段衰減或駐波比過大。

2）天線匹配裝置故障、天線匹配裝置自動調諧控制部件故障。

3）短波接收/發射機故障。

4）電臺天線性能下降。

針對上述可能故障點開展了下列工作：

1）在2～18MHz頻率范圍內掃頻測量短波高頻饋線的衰減和駐波比分別為2.4dB和1.3，同時對機上高頻饋線進行外觀檢查，并對高頻連接器進行了分解檢查，未發現問題。

2）依次更換天線匹配裝置、短波接收/發射機和天線匹配裝置自動調諧控制部件后故障依舊。

3）用矢量網絡分析儀檢查短波電臺天線阻抗參數，具體見表1和表2。

根據短波電臺天線阻抗模值測量情況可知，短波電臺天線出現了故障，短波電臺天線在2～8MHz頻率之間的電抗參數遠超正常值，導致天線匹配裝置無法與之完成阻抗匹配。

進一步檢查發現此架飛機短波電臺天線引出管斷裂，具體見圖1。

2.2 故障原因分析

短波電臺天線振子安裝在右垂尾前緣，短波電臺天線通過天線引管、天線引線與天線匹配裝置連接。天線引管處于右垂尾的根部，此處與右發動機距離較近，同時天線引管在右垂尾的進氣散熱罩內，平時使用中振動較大、環境惡劣。此架飛機短波電臺天線引出管的斷裂原因應是飛機服役周期較長且天線引管長期處于振動狀態產生應力腐蝕所致。

3 修復措施

短波電臺天線引出管材料為鋁鎂合金，引出管與短波電臺天線振子結構焊接為氬弧焊，因此引出管可通過氬弧焊接修復。

短波電臺天線引出管在右垂尾內，斷裂處機上無法直接焊接，需將短波電臺天線引出管分解下來焊接。具體修復流程為：

1）從飛機上分解右垂尾。

2）分解右垂尾的進氣散熱罩。

3）鋸斷天線引出管與右垂尾短波電臺天線振子的焊接連接，見圖2。

4）分解固定天線引出管的螺栓，取下天線引出管，見圖3。

5）對天線引出管進行焊接，焊接后將焊接處打磨光滑，并在焊接外表面涂上底漆φJI-086。

6）將修復好的天線引出管焊接到右垂尾天線振子上。

短波天線引出管修復后，對短波電臺進行通電檢查，工作正常，8MHz頻率以下的波道調諧正常，測量短波電臺天線電抗參數值均在正常值范圍之內，具體見表3。

隨著飛機使用年限的增加，飛機部分系統的故障模式將發生變化，原本不易損壞的產品和部位也會發生故障，因此在進行老舊飛機排故時應充分考慮各種故障的可能性，同時在面對新的故障模式時要突破常規修理方法，根據實際情況制定合適的修復方法，才能滿足老舊機型日常維修保障的需要。