直升機(jī)常見火警探測系統(tǒng)故障分析

摘要：直升機(jī)的火警探測系統(tǒng)在直升機(jī)工作中有著十分重要的作用，不僅能保證直升機(jī)相關(guān)設(shè)備的正常運(yùn)行，還能對直升機(jī)部件的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測，防止直升機(jī)發(fā)動機(jī)和其他部位產(chǎn)生高溫隱患或者發(fā)生火災(zāi)。現(xiàn)對直升機(jī)火警探測系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行了分析，闡述了常見的直升機(jī)火警探測系統(tǒng)故障，同時針對可能出現(xiàn)的故障類型提出了相應(yīng)的措施。例如，在實際應(yīng)用中，火警探測器的端子松動和密封不嚴(yán)是常見的故障類型，通過對其進(jìn)行加固和密封處理能有效解決相關(guān)問題;對于線路老化以及元器件工作異?，F(xiàn)象，需要及時對其進(jìn)行定期檢修，以保證直升機(jī)的運(yùn)行可靠性。

關(guān)鍵詞：直升機(jī)火警探測系統(tǒng);火警探測器;加固;密封

0 引言

隨著社會發(fā)展，直升機(jī)作為一種重要的運(yùn)輸工具被應(yīng)用于各種特殊地形、特殊環(huán)境作業(yè)中，承擔(dān)著各種不同的運(yùn)輸任務(wù)[1]。由于直升機(jī)工作環(huán)境特殊，使其經(jīng)常出現(xiàn)不同類型故障，嚴(yán)重影響著其正常運(yùn)行狀態(tài)，其中火警探測系統(tǒng)故障是最常見的一種故障[2]?；鹁綔y系統(tǒng)作為直升機(jī)系統(tǒng)中較為重要的系統(tǒng)，承擔(dān)著監(jiān)測發(fā)動機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的作用，如果發(fā)動機(jī)由于高速運(yùn)行產(chǎn)生高熱而導(dǎo)致火災(zāi)，發(fā)動機(jī)的火警探測系統(tǒng)就會啟動，產(chǎn)生預(yù)警信號，能幫助飛行員及時了解直升機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，如果火警探測系統(tǒng)發(fā)生故障不能發(fā)出預(yù)警信號，則會造成直升機(jī)在空中停飛或者其他更大的安全事故。因此，只有排除直升機(jī)火警探測系統(tǒng)故障，才能確保直升機(jī)在飛行過程中的正常工作。

1 直升機(jī)火警探測系統(tǒng)工作原理

目前，直升機(jī)火警探測系統(tǒng)較常采用的探測方式為溫度探測，主要是通過在發(fā)動機(jī)周圍布置一定的探測器來觀測發(fā)動機(jī)周圍的溫度實時變化，控制探測回路的電阻變化，從而實現(xiàn)對發(fā)動機(jī)周圍環(huán)境的感知監(jiān)測。如果火警探測器在對周圍元器件感知過程中，其測量的溫度值超過系統(tǒng)設(shè)定的閾值，就會發(fā)出報警信號，傳遞給飛行員火警信息[3]。發(fā)動機(jī)上的火警探測器一般采用串聯(lián)的方式，在控制面板上通過和火警控制系統(tǒng)構(gòu)成控制回路。在正常情況下，正常的回流條和應(yīng)急回流條利用斷路器為火警控制盒供電。

一般情況下，對于火警探測器而言，其內(nèi)部回路往往處于短路狀態(tài)。這時能通過火警控制系統(tǒng)對正常回路進(jìn)行電阻監(jiān)測，當(dāng)火警探測器所處的安裝位置溫度高于傳感器所設(shè)定的最高值時，會使火警探測器的內(nèi)部電阻發(fā)生變化，導(dǎo)致火警探測器相當(dāng)于一個較大的電阻被串聯(lián)在探測系統(tǒng)的回路中，這時產(chǎn)生的變化使其控制盒中輸出警告信號。通常火警探測器一般由多個組成，每個探測器分別對該位置的溫度進(jìn)行感知，一般其溫度發(fā)生異常時，會檢測到相應(yīng)電阻的單位值，如果多個探測器同時產(chǎn)生火警警告信號，那么對于火警探測盒來說，其回路中的電阻值是多個探測器監(jiān)測電阻值的疊加。如果最后火警探測器的總回路電阻值在最小值和最大值范圍內(nèi)，火警控制盒會向機(jī)上輸出告警信號，實現(xiàn)機(jī)上告警。

2 常見的火警探測系統(tǒng)故障原因分析

對于火警探測系統(tǒng)，尤其是火警探測器，在實際工作過程中，由于所處環(huán)境復(fù)雜和工況多變，使其時常發(fā)生故障[4]。常見的故障類型如下：

2.1? ? 火警探測系統(tǒng)的元器件發(fā)生故障

對于火警探測系統(tǒng)來說，其目的是為了準(zhǔn)確采集信號，然后傳遞給火警控制盒，但是有時候因為各種原因會導(dǎo)致控制盒發(fā)生故障，從而產(chǎn)生虛報的數(shù)據(jù)信號，這些原因包括電路中對電阻閾值的設(shè)置不合理，出現(xiàn)異常的火警警告現(xiàn)象?；鹁綔y器由于溫度變化使回路中的電阻發(fā)生變化，采集后的電阻值由采集電路傳給火警控制盒，然后輸出相應(yīng)信號，但是在實際電阻測量過程中，存在火警探測器內(nèi)部電阻和控制盒內(nèi)部電阻比較的過程，如果其預(yù)先設(shè)置的基準(zhǔn)值不合理，就會導(dǎo)致報警現(xiàn)象發(fā)生。因此合理設(shè)置火警警告所需的電阻值十分重要。另外火警探測器發(fā)生故障也是常見的一種故障類型。對于火警探測器來說，其正常工作狀態(tài)時，內(nèi)部為斷開狀態(tài)，但是如果直升機(jī)在飛行過程中，火警探測器出現(xiàn)電阻值增大或是電阻值趨向于無窮大，則會出現(xiàn)控制盒誤報警的現(xiàn)象。具體原因可能是由于密封不嚴(yán)導(dǎo)致外界環(huán)境中部分細(xì)小顆粒進(jìn)入到探測器內(nèi)部，使得其內(nèi)部的溫度感知元器件發(fā)生異常，探測器電阻發(fā)生變化。

2.2? ? 線路發(fā)生故障

直升機(jī)在飛行過程中，發(fā)動機(jī)通常處于不停運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)，這樣高強(qiáng)度的持續(xù)工作使得發(fā)動機(jī)溫度容易異常。而火警探測系統(tǒng)的工作環(huán)境通常是在這樣的環(huán)境下進(jìn)行的。因此在如此惡劣的環(huán)境下，直升機(jī)上的線路容易出現(xiàn)問題以及短路現(xiàn)象。另外，直升機(jī)上發(fā)動機(jī)的振動使得探測器的末端在工作中容易發(fā)生脫落現(xiàn)象，因此線路短路以及斷路是常常出現(xiàn)的故障，從而導(dǎo)致火警探測器不能正常工作。如果直升機(jī)在相對潮濕的環(huán)境中作業(yè)時，相應(yīng)的電路就會出現(xiàn)受潮現(xiàn)象，因此會出現(xiàn)火警虛報的情況。火警探測器采用端子的形式進(jìn)行連接，受潮或者松動的端子導(dǎo)致火警控制盒出現(xiàn)異常。

2.3? ? 外界環(huán)境的電磁干擾

由于火警控制盒在工作時常常受到電磁的干擾，因此在直升機(jī)故障類型中，外界環(huán)境的電磁干擾也是一種常見的干擾現(xiàn)象。在外界電磁干擾情況下，直升機(jī)飛行過程中火警控制盒受電磁干擾影響，發(fā)出故障告警信息，而一旦直升機(jī)停止運(yùn)行，其干擾隨即消失，故障表現(xiàn)就會逐漸消失。

3 故障解決措施

由于直升機(jī)的發(fā)動機(jī)部位常處于油液較多的環(huán)境下，電器元件經(jīng)常發(fā)生腐蝕和發(fā)動機(jī)高溫現(xiàn)象[5-6]，這不僅使得其線路容易老化，更會導(dǎo)致火警探測器使用壽命變短。因此需要進(jìn)行日常的檢修，排除故障。針對直升機(jī)的故障類型以及常見的錯誤報警和不報警現(xiàn)象，有如下幾種故障排除方法：

（1）對于時常發(fā)生火警探測器不能有效連接以及出現(xiàn)松脫的現(xiàn)象，可以采用改變連接方式的形式加固探測器的連接。具體的措施是將和火警探測器相關(guān)的直升機(jī)線路由螺釘連接方式改為焊接，這樣將線路的端口進(jìn)行固定，能實現(xiàn)火警探測器的可靠連接，保證火警探測器的正常運(yùn)行，但是該方式會使得線路更換過程十分繁瑣。

（2）在直升機(jī)運(yùn)行過程中會產(chǎn)生發(fā)動機(jī)振動現(xiàn)象，因此為了更好地保證元器件的可靠性，在進(jìn)行固定時，可以將螺母的連接方式改為螺母自鎖方式，但是這種方式僅僅針對部分特別容易松動連線端子的情況。

（3）進(jìn)行更加嚴(yán)密的密封處理。在對火警探測器及其連線端子進(jìn)行密封時，可以采用高強(qiáng)度抗高溫的密封黏合劑。一方面，它可用于密封處理，保證探測器元器件和周圍環(huán)境相隔離;另一方面，其還具有較好的黏性，對于螺紋的防松以及螺釘?shù)墓潭▉碚f十分重要。除此之外，還需經(jīng)常對線路進(jìn)行檢修，替換已經(jīng)老化的線路，在更換元器件時，要保證沒有其他故障，在線路確定完好的情況下，進(jìn)行元器件的更換。對于端口以及常見的連接部位需要及時排查。

4 結(jié)語

直升機(jī)由于特殊的工作環(huán)境使其發(fā)動機(jī)部位的火警探測器時常發(fā)生異常，針對直升機(jī)常見的火警探測系統(tǒng)異常情況，需要對火警探測系統(tǒng)進(jìn)行定期檢查，及時排除故障，同時需要最大限度地減少人為因素帶來的火警探測系統(tǒng)安全隱患問題。對于線路問題，需要定期檢查發(fā)動機(jī)火警探測器線路情況，一旦發(fā)現(xiàn)線路或端子松動的情況，立即進(jìn)行檢修。此外，還需要加強(qiáng)火警探測器元器件的密封和固定處理，通過高強(qiáng)度的復(fù)合型化學(xué)黏劑能有效密封和固定元器件，防止外界空氣中的塵粒對其造成干擾。對于電磁波產(chǎn)生的火警探測系統(tǒng)異常顯示情況，需對火警探測系統(tǒng)做好防電磁干擾設(shè)計。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 李露.某型直升機(jī)火警探測系統(tǒng)虛警故障分析[J].中國科技信息，2019（24）：22-23.

[2] 曾鵬飛.直升機(jī)火警探測關(guān)鍵技術(shù)研究[D].南京：南京航空航天大學(xué)，2015.

[3] 翟雅瓊，鄭友蘭，李基堂，等.感光型火警探測器在直升機(jī)防火系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].直升機(jī)技術(shù)，2017（1）：66-69.

[4] 向淑蘭，付堯明.現(xiàn)代飛機(jī)貨艙火警探測系統(tǒng)研究[J].中國測試技術(shù)，2004，30（5）：18-20.

[5] 唐晨曦.直-九直升機(jī)自動滅火系統(tǒng)的設(shè)計[J].裝備制造，2009（12）：213.

[6] 曲忠先.737NG機(jī)型發(fā)動機(jī)火警探測故障分析[J].中國機(jī)械，2014（21）：63-64.

收稿日期：2020-03-06

作者簡介：李娜（1989—），女，寧夏銀川人，工程師，從事飛機(jī)防火系統(tǒng)設(shè)計和研制工作。