飛機機電系統程序化測試模型建立和應用

樊綱旗，韓 冰，董 瑾

（中航飛機股份有限公司，陜西 西安710089）

1 綜述

機電系統是飛機上執行飛行保障功能系統的總稱，完成電能、機械能以及液壓能之間的能量轉換和傳遞，實現飛機的基本功能。機電系統包括動力、供電、燃油、液壓、環控、起落架控制等多個系統，分布于飛機各個部分。機電系統發展經歷了從各子系統獨立發展、自成一體的分立式系統架構，到通過非航空電子監控處理機系統采集各個機電系統控制裝置數據的聯合式系統架構，目前正向綜合化、多電化和智能化方向發展。隨著機載設備規模越來越龐大，機電系統在航空飛行器的安全及智能化的發展進程中也扮演著越來越關鍵的角色。隨著飛機機電系統的發展，機上地面試驗由各系統獨立試驗向系統間綜合交聯試驗發展，亟需研究一種程序化測試方案，確保產品交付質量的同時縮短生產周期。

2 總體方案

機電系統程序化測試包括機電系統綜合管控設備、機電系統總線監控設備、頂部控制驅動設備、故障模擬設備、各子系統專用測試設備（激勵器）以及測試網絡，如圖1所示。具體闡述如下：①機電系統綜合管控設備。通過建立流程化測試模型，可將頂層技術規范、技術要求或各種參數等注入系統，測試過程中依據不同的工況下發工作任務，具備網絡擴展與遠程控制功能。②機電系統總線監控設備。具備系統總線數據實時監控和總線數據解析，可為現場測試提供擬真航電系統顯示的人機交互界面。③頂部控制驅動設備。用于驅動頂部控制區域的開關、按鈕和燈顯。④故障模擬設備。內置各類故障模型，在線進行系統內相關接口信息采集及控制，用于在試驗過程中向系統注入故障信號，完成多種故障狀態試驗內容，解決機電系統全面深度測試難題。⑤各子系統專用測試設備（激勵器）。用于機電系統各機載設備進行硬線、總線激勵，包括艙壓調節系統、燃油控制系統、剎車控制系統、結冰探測系統、防火系統等機電各子系統的測試設備（激勵器）。⑥測試網絡。機電系統綜合管控設備可通過測試電纜在線完成信號驅動、采集，通過以太網與其他設備進行數據交互，完成試驗過程中各系統測試設備（激勵器）的調度。

圖1機電系統程序化測試框圖

3 程序化測試方案模型設計

程序化測試方案模型依據總體通電流程要求，劃分為四個模塊，分別是通電準備模塊、綜合管理系統通電模塊、各子系統通電模塊以及故障處理模塊。

3.1 通電準備模塊程序化設計

此階段主要是檢查機電系統通電的前提條件，包括保證供電系統網絡通電正常、航電系統調光電源正常、告警功能正常、簡圖頁顯示功能正常。

3.2 綜合管理系統通電模塊程序化設計

此階段主要完成機電綜合管理系統的功能檢查。主要步驟如下：①完成頂部控制裝置功能檢查；②完成機電綜合管理系統內機載設備的供電電壓測量，確保系統內各成品能正常工作；③機電綜合管理系統上電后，檢查總線通訊是否正常，確保機電綜合管理系統畫面頁通過航電顯示控制系統能夠正常顯示。

3.3 各子系統通電模塊程序化設計

機電各子系統通電需完成機電基礎綜合管理功能、信息上傳功能、信息采集等功能檢查，各機電子系統可依據系統實際通電情況同步開展，最終使機電各子系統功能正常。此階段機電系統的工作狀態均通過飛機航電顯示系統進行觀察，主要步驟如下：①同步完成照明系統、環境防護中風擋加溫系統、風擋雨刷系統、結冰探測系統通電檢查；②全機供壓后，同步完成起落架收方控制系統、剎車控制系統、前輪轉彎控制系統、發動機控制系統、防火系統、短艙防冰系統的通電檢查，其中轉彎系統、防火系統完成部分通電檢查；③一階段氣密試驗完成后，同步完成氣源系統、氧氣調節系統、機翼/尾翼除冰系統、燃油系統、防火系統的通電檢查；④飛機落地后，完成前輪轉彎的部分通電檢查；⑤飛機重新頂起后，完成前輪轉彎剩余部分的通電內容；⑥二階段氣密試驗完成后，進行座艙壓力控制系統通電；⑦完成機電綜合管理系統試驗和告警功能檢查。各子系統通電模塊程序化設計如圖2所示。

圖2各子系統通電模塊程序化設計框圖

3.4 故障處理模塊程序化設計

故障處理模塊程序化設計如圖3所示，其核心流程分別是“跳過故障”和“中斷通電”，當通電流程自動化測試模型運行過程中，出現故障，可選擇“中斷通電”，即可進行故障排除，也可以選擇“跳過故障”繼續進行下一步工作，直至形成故障清單，依照現場實際情況，選擇合理的排故時機進行故障排查工作。

4 總結

通過機電系統程序化的測試模型的設計，可規范機電系統通電的流程，提升機電系統通電效率，產生的效益有：①程序化測試模型涵蓋了設計頂層技術規范、技術要求等內容，保證了通電項目全覆蓋，不缺項；②將通電流程模塊化，減少了系統間的協調工作，有效提升了通電的效率，縮短了生產周期；③故障的“中斷處理”和“跳過故障”兩種處理模式，可靈活應用于生產現場；④機電程序化測試模型可方便地進行更改、移植，也可拓展至其他機型機電系統通電階段。

圖3故障處理模塊程序化設計框圖