某型飛機飛參系統漏記原因探討與分析

馮宇

摘 要：飛行參數記錄系統是一種飛機機載設備，上電自啟動采集記錄飛機的各類飛行參數。主要用于監控飛機系統工作狀態以及飛行員實際操縱飛機情況。但是，在實際飛行后的飛參數據判讀中，經常會出現飛參漏記或錯記飛行數據的情況，嚴重影響對飛行員的飛行訓練評估以及飛行事故后的數據判讀。本文著重從某型飛機系統設計缺陷來探討飛行參數記錄系統的漏錯記原因，闡述了飛參無法完整記錄數據的原因，并進行深入的探討與分析，提出解決問題的方法，具有一定的應用價值和推廣價值。

關鍵詞：飛行參數記錄系統；感應電動勢；采集器；記錄器

中圖分類號：V267 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）05-0103-02

飛參系統與全機系統的交聯，堪稱是一個較為龐大的網絡，與全機至少絕大部分系統都由交聯，飛參系統在全機的原理設計也是非常繁瑣，因為需要采集記錄飛機來自各個系統的參數，參數類型也多，例如離散信號、模擬信號、數字信號、頻率信號等，下面我們來介紹一個某型飛機上較為常見的離散信號采集記錄時，由于原理設計不當，導致的飛參整個數據漏記的實踐分析。

1 原因分析

某型飛機飛行參數記錄系統由采集器、記錄器、快取記錄器、5個角位移傳感器及轉速信號轉換器組成，其中，系統采集記錄了發動機收、放噴口信號，信號源為噴口調節液壓電磁閥，此兩個信號均為離散量信號。飛行后，經對飛行參數記錄系統地面數據回放后發現，飛行參數記錄系統記錄數據不完整，出現了漏記現象。

飛行參數記錄系統系統記錄收放噴口信號原理圖如圖1所示。

由圖1可知，飛行參數記錄系統采集器通過№115號連接器，采集噴口調節液壓電磁閥的收、放噴口信號，再將采集到的信號通過系統內部通訊總線發送至飛行參數記錄系統記錄器進行記錄。

從原理上來講，這個是典型的飛行參數記錄系統采集記錄離散量的原理，信號源與飛行參數記錄系統之間也只經過了一次轉接，在電氣線路連接正確的情況下，此轉接方式并不影響信號的采集記錄。

此型飛參系統由IBIT自檢和MBIT自檢兩種自檢方式。IBIT自檢是系統上電自檢測，若采集器、記錄器和快取記錄器上電自檢正常，會啟動相應的信號燈來指示；MBIT自檢是系統通過飛機上維護插座連接到外場檢測處理機，使用外場檢測處理機進行系統自檢的方式，查看自檢結果，若所有項目顯示正常，則系統檢查通過；否則可觀察到相應設備的故障信息。

某型飛行參數記錄系統上電后，通過上述兩種自檢方式，均顯示系統工作正常，可見系統出現漏記現象并非系統自身故障，而是由外力干擾引起的漏記。

我們對圖1飛參系統采集記錄收放噴口信號原理圖進行細致的分析會發現，本案例中，收放噴口信號的信號源為噴口調節液壓電磁閥，此液壓電磁閥通過內部線圈纏繞的方式產生電磁來控制收放噴口信號的接通和斷開兩種狀態。我們知道，線圈是一種感性元器件，它具有抑制加在它上面的電流發生變化的特性，當斷開線圈電源時，為了維持原有電流，它就會產生感應電動勢，其表達式如下：

eL=-L=-I0R=-eLmax e （1）

eLmax——感應電動勢的最大值，eLmax=I0R；

R——線圈直流電阻r0和并接在線圈旁的電阻之和；

Τ——時間常數，τ=L/R

當電感的電源接通或切斷的瞬間，由于電流的突變，電感就會感應出阻止電流變化的反向感應電動勢，從而減緩它的變化。

由此我們認為，正是由于噴口調節液壓電磁閥內部線圈通斷電瞬間，在線圈兩端產生了一個很強感應電動勢，此電動勢干擾了飛參采集器內部電路，從而引起整個系統漏記數據。

2 解決措施

為消除感應電動勢，我們首先要考慮抑制干擾源，抑制干擾源常用的方法是在感應負載線圈兩端并接吸收網絡，如圖2所示。假設接通或斷開電源的時刻為t=0，則電源接通或斷開前為t<0，接通或斷開后為t>0，則由感性負載的特性可知，t>0時線圈中的電流方向同t<0時的電流方向一致，相對電源反接的二極管VD能為感性負載提供有效的泄放回路。

此案例中，我們為抑制電磁閥通斷電瞬間產生的反向感應電動勢，采用了圖2中增加續流二極管的抑制網絡，機上原理更改如圖3所示，虛線框部分為增加并聯的續流二極管。

分析圖3，從式（1）可知，R=r0+RVD，則感應電動勢的最大幅值為：

eLmax=I0R=I0（r0+RVD） （2）

圖3中，由于收放噴口液壓電磁閥線圈電阻r0和二極管正向電阻RVD均很小，故emax也很小。又由于硅二極管的正向導通壓降小于1伏，計算式（2），得知emax≤E+1.0V，則瞬變電壓≤1.0V。

此案例中的飛參系統記錄離散量信號時，電壓小于等于3V時，則系統判讀為低電平0，由此可見，機上電路并聯續流二極管后，在線圈斷電瞬間，續流二極管能將線圈產生的感應電動勢消耗掉，即小于等于1V，符合飛參系統判讀離散量的條件，從而消除對飛參系統的干擾。

3 結語

綜上所述，此飛參系統在與各個系統交聯關系正確、數據接口也正確的情況下，在飛行過程中出現系統漏記現象，是噴口調節液壓電磁閥在收放轉換時，產生強大感應電動勢反饋至飛參系統采集器處，導致飛參系統出現漏記現象。經更改后飛行驗證，在信號源處加裝續流二極管的方式，能很好地解決飛參系統漏記的問題，且不會對飛行安全造成影響。

參考文獻

[1] 謝超維.感性負載過電壓及其抑制[J].電氣開關，2002，30（02）：54-56.