大氣數據系統“失速”燈常亮故障分析

王占剛 劉建波 謝向成 李明軒

摘要：針對某型飛機大氣數據系統“失速燈”異常現象，通過對其故障機理進行分析、判斷，利用有效檢測設備，達到準確判斷快速排除故障的目的。

關鍵詞：大氣數據系統；失速燈；常亮

Keywords：air data system；stall lights；always-on

1 故障描述

某型飛機大氣數據系統由攻角傳感器、大氣數據計算機、攻角指示電源盒、攻角指示器、告警控制盒、顯示盒等產品組成。飛機在飛行過程中，當攻角超過臨界攻角后，飛機的阻力因攻角增大而增大，飛機的速度減小，造成飛機失速，為了提醒飛行員注意，座艙內顯示盒上的“失速”燈會燃亮。

一架該型飛機大氣數據系統在地面通電時發現，接通綜合告警系統電源開關，座艙內顯示燈盒上的“失速”燈常亮；而接通大氣數據計算機電源開關后，攻角傳感器在兩個極限位置間緩慢旋轉過程中，座艙內顯示燈盒上的“失速”燈仍常亮。

2 大氣數據系統失速信號工作原理分析

大氣數據系統失速信號工作原理如圖1所示。從攻角傳感器輸出的指示攻角ai信號以模擬量形式輸入大氣數據計算機16選1模擬開關的輸入端。對指示攻角ai信號進行采樣，16選1模擬開關對應于ai的通道地址，首先通過44H信號送入通道地址鎖存器中，模擬開關把ai信號送出，然后通過4CH信號啟動采樣/保持控制電路，使該電路在A/D轉換器的S/H端送出一個脈沖信號。A/ D轉換器對輸入其VA端的模擬信號進行采樣，然后在轉換器的“啟動”端輸出一個脈沖信號，以啟動A/D轉換器進行模擬/數字轉換。轉換后的數字信息通過42H信息將數據緩沖器打開，使數字量通過數據總線傳輸到中央處理機的存貯器中。中央處理機中的微處理器用地址信息讀取存貯器中對應的程序內容，并按照程序的要求執行相應操作，操作的結果是一路以真攻角at模擬量的形式通過攻角指示電源盒傳輸給攻角指示器，另一路以失速告警開關量接地的形式通過告警控制盒傳輸給顯示盒，進行失速告警。

3 大氣數據系統失速信號機上線路分析

大氣數據系統失速信號機上線路如圖2所示。

+27V直流電源經導線7D1/（2）通過DX1插頭送至大氣數據計算機7DXS2插頭的1號、4號針入，在內部轉換后由7DXS2插頭的6號針出，經導線7D6/（2）通過DX1插頭送至攻角傳感器的3號針入，攻角傳感器的1號、2號針指示攻角信號通過DX1插頭送至7DXS2插頭的11號、7號針入，在內部轉換后分成兩路，一路由7DXS1插頭的15號、31號針出，經DX1插頭送至攻角指示電源盒6號、7號針入，另一路由7DXS1插頭的10號針出，分別經DX1插頭34號針、DX2插頭的1號針送至告警控制盒1WX2插頭24號針入。

+27V直流電源經導線44F3送至攻角指示電源盒3號針入，經內部轉換后從44F-1插頭1、2、3、6、7、8號針出，送至攻角指示器11F插頭1、2、3、6、7、8號針入；從44F-1插頭10、11、12、15、16、17號針出，送至攻角指示器12F插頭8、7、6、3、2、1號針入；攻角指示電源盒信號線從44F-1插頭4、5號針出，送至攻角指示器11F插頭4、5號針入；攻角指示電源盒信號線從44F-1插頭13、14號針出，送至攻角指示器12F插頭5、4號針入。

+27V直流電源經導線11W1送至綜合告警控制盒1WX2插頭1、2號針入，經內部轉換后從告警控制盒1WX1插頭5號針出，分別送至前后艙顯示盒5號針入，失速信號從1WX2插頭24號針入，經內部轉換后從告警控制盒1WX1插頭17號針出，送至前后艙顯示盒17號針入。

4 故障分析及排查

通過對原理及線路分析，導致產生失速燈常亮的原因有以下4種情況：

1）攻角傳感器輸出信號故障；

2）大氣數據計算機解算信號故障；

3）顯示盒信號顯示故障；

4）失速信號線路故障。

對此，采取由易到難的原則，逐條進行排查。

1）由故障現象可知，接通綜合告警電源開關而未接通大氣數據計算機電源開關時，“失速”燈常亮。由大氣數據系統失速信號機上線路供電關系可知，大氣數據計算機未上電，攻角傳感器無攻角信號輸出，此時顯示盒上的失速燈已常亮，說明失速信號故障的產生與攻角傳感器輸出信號無關。

2）更換大氣數據計算機產品，故障現象沒有消失，用三用表對大氣數據計算機內部7DXS1插頭10號針的絕緣性進行檢查，發現絕緣性符合技術要求，排除了大氣數據計算機故障。

3）更換顯示盒產品，故障現象仍沒有消失，排除了顯示盒存在故障的可能性。

4）對失速信號線路進行檢查。大氣數據系統失速信號機上線路如圖2所示。在“失速燈”常亮故障復現的狀態下，斷開大氣數據計算機7DXS1插頭，對產生的失速信號線進行檢查，發現故障消失，說明該故障與大氣數據計算機7DXS1插頭線路有關聯。用三用表測量大氣數據計算機7DXS1插頭10號失速信號線到告警控制盒1WX2插頭24號線間的電阻值，線路電阻值良好，說明失速信號產生的產品、失速信號線通路均正常，判斷可能是失速信號屏蔽線的問題，需進一步檢查失速信號屏蔽線情況。

5）斷開大氣數據計算機7DXS1插頭及告警控制盒1WX2插頭，測量大氣數據計算機7DXS1插頭的10號失速信號線與大氣數據計算機7DXS1插頭23號屏蔽線間的電阻值，結果為0.7Ω異常。大氣數據計算機7DXS1插頭10號失速信號線與其屏蔽線23號間的電阻值應為無窮大。為了查找故障點，斷開DX1插頭，通過對圖2線路分析可知，短路點必然發生在7DXS1插頭的 10號至DX1插頭的34號之間的7D10/（1）導線上，而在7D10/（1）導線的屏蔽線上分別加工了兩個引出點，因此導線屏蔽線的引出點很可能就是短路故障點。

6）為了準確判斷短路點靠近7DXS1插頭、DX1插頭哪一個屏蔽線引出點，因普通三用表不能準確定位，可利用微歐計對電阻微小變化靈敏的特點進行測量判斷。假如短路點同時發生在靠近7DXS1、DX1插頭相對應屏蔽線的引出點，用微歐計測量7DXS1插頭的10號失速信號線與23號屏蔽線之間的阻值，將大于DX1插頭34號失速信號線與16號屏蔽線之間的阻值，原因是7DXS1插頭的10號失速信號線與23號屏蔽線距短路點的導線長度相對更長，而DX1插頭的34號失速信號線與16號屏蔽線距短路點的導線長度相對更短；假如短路點發生在靠近DX1插頭端的屏蔽線引出點，用微歐計測量7DXS1插頭的10號失速信號線與23號屏蔽線之間的阻值，將比DX1插頭34號失速信號線與16號屏蔽線之間的阻值大得多，原因是7DXS1插頭的10號失速信號線與23號屏蔽線距短路點的導線長度相對長得多，而DX1插頭的34號失速信號線與16號屏蔽線距短路點的導線長度相對短得多；假如短路點發生在靠近插頭7DXS1插頭端的屏蔽線引出點，用微歐計測量7DXS1插頭的10號失速信號線與23號屏蔽線之間的阻值將小于DX1插頭的34號失速信號線與16號屏蔽線之間的阻值，原因是7DXS1插頭的10號失速信號線與23號屏蔽線距短路點的導線長度相對更短，而DX1插頭的34號失速信號線與16號屏蔽線距短路點的導線長度相對更長。該方法可有效判斷故障短路點靠近哪一插頭端。

通過測量，判斷靠近DX1插頭的34號失速信號線7D10/（1）與16號屏蔽線在引出端短路。對靠近DX1插頭的34號失速信號線線芯與16號屏蔽線的搭接處重新焊接加工，處理后檢測電阻值為無窮大，再次通電檢查正常，故障排除。再次人為短接故障，現象復現。

5 原因分析及預防措施

為了查明失速信號線線芯與屏蔽線接觸導致失速燈常亮的原因，進一步對線路測量，如圖2所示。斷開大氣數據計算機7DXS1插頭，測量大氣數據計算機內部7DXS1插頭23號針與36號針電阻值為0.5Ω，說明大氣數據計算機內部7DXS1插頭23號針與其36號針為通路，而與其對接的大氣數據計算機7DXS1插頭36號線-7D36/（1）為飛機機體接地線。

該故障的原因為失速信號線與屏蔽線短接，屏蔽線通過大氣數據計算機內部轉換接地，導致失速信號工作異常。在飛機修理過程中，信號線通過屏蔽線間接接地的故障容易被忽視，一旦出現故障，排查過程費時費力，嚴重影響生產進度，為此應注意以下兩點：

1）電纜修理階段，加強對電纜的修理檢查，測量導線線芯與導線屏蔽套之間的絕緣性；

2）電纜裝配階段，應理順電纜，電纜固定不應有應力，避免因裝配、彎折、強拉、硬扯、固定不良等原因造成導線與屏蔽套短路。

作者簡介

王占剛，工程師，主要從事航空特設專業修理技術工作及現場問題處理。

劉建波，高級工程師，主要從事航空特設整機故檢技術工作。

謝向成，工程師，主要從事航空特設專業修理技術工作與生產資源的組織調度。

李明軒，技師，主要從事航空特設專業修理工作與現場問題處理。