某型飛機(jī)電磁干擾故障研究

秦玉磊 郭啟云 蓋承慧 王文浩/ 空裝駐大連地區(qū)軍事代表室 大連長豐實(shí)業(yè)總公司

1 故障現(xiàn)象

一架某型飛機(jī)試車工作時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)短波電臺(tái)在5波道（某短波頻率）發(fā)射時(shí)，艾克蘭打印“兩臺(tái)發(fā)電機(jī)”故障。由于此類故障可能危及飛行安全，因此該機(jī)當(dāng)即停飛。

2 電磁干擾的基本原理及解決措施

2.1 電磁干擾的產(chǎn)生機(jī)理

一般電子線路都是由電阻器、電容器、電感器、變壓器、有源器件和導(dǎo)線組成。當(dāng)電路中有電壓和電流存在時(shí)，在所有帶電的元器件周圍都會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)。當(dāng)電路中有電流流過時(shí)，在所有載流體的周圍都存在磁場(chǎng)。在電子線路中只要有電場(chǎng)或磁場(chǎng)存在，就會(huì)產(chǎn)生電磁干擾，兩者是相輔相成的。因?yàn)殡妶?chǎng)會(huì)產(chǎn)生位移電流，電流又會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。

2.2 電磁干擾形成條件及分類

電磁干擾的形成條件包括：電磁干擾源；耦合途徑或稱耦合通道；敏感設(shè)備。

電磁干擾一般分為傳導(dǎo)干擾和輻射干擾。傳導(dǎo)干擾主要是電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾信號(hào)通過導(dǎo)電介質(zhì)或公共電源線互相產(chǎn)生干擾；輻射干擾是指電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾信號(hào)通過空間耦合將干擾信號(hào)傳至另一個(gè)電網(wǎng)絡(luò)或電子設(shè)備。

2.3 電磁干擾的解決措施

防電磁干擾有三項(xiàng)措施，即接地、屏蔽和濾波。

3 故障分析

根據(jù)故障現(xiàn)象及艾克蘭打印“兩臺(tái)發(fā)電機(jī)”告警原理（同時(shí)出現(xiàn)“左發(fā)電機(jī)”和“右發(fā)電機(jī)”告警信號(hào)后，艾克蘭自動(dòng)形成“兩臺(tái)發(fā)電機(jī)”告警信號(hào)），分析認(rèn)為產(chǎn)生故障的原因是短波電臺(tái)發(fā)射時(shí)干擾了左右發(fā)電機(jī)系統(tǒng)或艾克蘭告警系統(tǒng)，從而出現(xiàn)了艾克蘭“兩臺(tái)發(fā)電機(jī)”告警信號(hào)。對(duì)于此類干擾告警故障，首先應(yīng)判斷該告警是真警（發(fā)電機(jī)發(fā)出的告警信號(hào)）還是虛警（干擾艾克蘭系統(tǒng)產(chǎn)生的告警信號(hào)），才能按具體的排除方案進(jìn)行排故。

依據(jù)電磁干擾基本原理和解決措施，此干擾類型均屬于空間輻射干擾，即短波電臺(tái)高頻通道產(chǎn)生的電磁輻射干擾或短波天線發(fā)射的電磁波輻射干擾，因此只能采取屏蔽的處理方法。下面按虛警和真警兩部分來制定排除方案。

3.1 虛警的排除方案

對(duì)于此類干擾，可采取減小高頻通道電磁輻射量或提高耦合途徑抗干擾能力的措施。

1）如果是接地不可靠造成輻射泄漏量大，可對(duì)短波電臺(tái)系統(tǒng)的接地點(diǎn)重新打磨。

2）如果是高頻通道有泄漏，可對(duì)高頻通道（設(shè)備艙高頻饋線）進(jìn)行防波處理。

3）減小高頻通道的駐波，從而減小輻射量，更換天線調(diào)諧器（產(chǎn)品性能不同，駐波有可能減小也有可能增大）。

4）提高耦合途徑的抗干擾能力，對(duì)告警線路（見圖1）升級(jí)改造，增強(qiáng)告警線路的抗干擾性。

3.2 真警的排除方案

真警的排除方案與虛假類似，同樣采取減小高頻通道電磁輻射量或提高敏感設(shè)備及耦合途徑抗干擾能力的措施。區(qū)別在于，敏感設(shè)備與耦合途徑全然不同，輻射源也大不相同。

圖1 左、右發(fā)電機(jī)告警線路

1）如果是接地不可靠造成輻射泄漏量大，可對(duì)短波電臺(tái)系統(tǒng)的接地點(diǎn)重新打磨。

2）如果是高頻通道有泄漏，可對(duì)高頻通道（整個(gè)短波系統(tǒng)高頻饋線）進(jìn)行防波處理。

3）減小高頻通道的駐波，從而減小輻射量，更換天線調(diào)諧器（產(chǎn)品性能不同，駐波有可能減小也有可能增大）。

4）提高耦合途徑的抗干擾能力，對(duì)左右發(fā)電機(jī)工作線路（根據(jù)實(shí)際，判斷是電壓線還是頻率線受到干擾）升級(jí)改造，增強(qiáng)發(fā)電機(jī)工作線路的抗干擾性。

該機(jī)型使用年限較長，修理時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)上除個(gè)別電纜外均未換新，線纜老化嚴(yán)重。條件允許的話，最有效的方法是提高耦合途徑的抗干擾能力，即對(duì)左右發(fā)電機(jī)告警線路或左右發(fā)電機(jī)工作線路進(jìn)行升級(jí)改造。

4 故障排除與驗(yàn)證

4.1 真虛警確定

4.1.1 判斷方法

對(duì)于此類干擾告警的判斷總結(jié)以下4 種方法：

1）如果在試車時(shí)，地面電源不斷開，座艙地面電源開關(guān)也不關(guān)閉，可以通過飛參判讀，確定當(dāng)短波電臺(tái)發(fā)射出現(xiàn)電磁干擾告警時(shí)的電壓有無波動(dòng)。如電壓出現(xiàn)波動(dòng)，且電壓與未試車時(shí)一致，則說明發(fā)電機(jī)已斷電，機(jī)上的電是由電源車提供的，艾克蘭告警為真警；如電壓無波動(dòng)，則說明發(fā)電機(jī)未斷電，艾克蘭告警為虛警。

2）如果在地面電源或座艙地面電源開關(guān)有一項(xiàng)是斷開的情況下試車，當(dāng)短波電臺(tái)發(fā)射出現(xiàn)電磁干擾告警時(shí)，如果是真警，則機(jī)上電是由蓄電瓶應(yīng)急供電，短波電臺(tái)將斷電；如果是虛警，則機(jī)上供電正常，不會(huì)有系統(tǒng)存在斷電的情況。

3）如果在地面電源或座艙地面電源開關(guān)有一項(xiàng)是斷開的情況下試車，將語音告警模擬開關(guān)接通，如果是真警，在艾克蘭告警的同時(shí)，耳機(jī)中會(huì)有“兩個(gè)發(fā)電機(jī)故障，飛行時(shí)間l0min”的語音告警；如果是虛警，在艾克蘭告警的同時(shí)，耳機(jī)中會(huì)有“看信號(hào)盤”語音提示。

4）在試車前連接地面電源檢查儀，當(dāng)短波電臺(tái)發(fā)射出現(xiàn)電磁干擾告警時(shí)，觀察電源檢查儀顯示的A、B、C 三項(xiàng)電的電壓與頻率是否有變化，如果無明顯超標(biāo)的變化，說明為虛警；如果有變化且超過電壓或頻率的規(guī)定值，說明為真警。

4.1.2 判定

1）試車前連接電源檢查儀，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)正常，拔掉地面電源插頭，短波電臺(tái)在5 波道（某一頻率）多次按壓發(fā)射按鈕進(jìn)行通話，觀察當(dāng)艾克蘭出現(xiàn)“兩臺(tái)發(fā)電機(jī)”告警時(shí)，電源檢查儀上的交流A、B、C 三項(xiàng)電壓及頻率，均未變化，耳機(jī)中語音提示“看信號(hào)牌”，判斷為虛警。

2）飛參判讀，當(dāng)短波電臺(tái)發(fā)射出現(xiàn)電磁干擾告警時(shí)，電壓均無波動(dòng)。

通過上述試驗(yàn)，囊括了全部4 種判斷方法，全部判定為虛警，百分百確定此干擾造成的告警為虛警，即短波電臺(tái)發(fā)射信號(hào)時(shí)干擾了艾克蘭告警系統(tǒng)。

4.2 故障排除

按虛警排除方案進(jìn)行施工：

1）將天線調(diào)諧器的所有搭鐵線、搭鐵片和電臺(tái)收發(fā)機(jī)的搭鐵線重新打磨安裝，檢查故障現(xiàn)象仍在。

2）大修時(shí)已對(duì)設(shè)備艙內(nèi)短波電臺(tái)高頻饋線、天調(diào)下端至發(fā)動(dòng)機(jī)艙高頻饋線、天調(diào)上端至天線高頻饋線進(jìn)行了防波處理。檢查防波處理的部位，無破損，搭鐵線連接可靠良好。

3）更換天線調(diào)諧器后，開車試驗(yàn)，在短波電臺(tái)5 波道多次發(fā)射，艾克蘭無告警顯示，耳機(jī)也無告警音。

4.3 驗(yàn)證

發(fā)動(dòng)機(jī)試車，在所有波道上多次進(jìn)行了發(fā)射試驗(yàn)，均無干擾告警。接著又進(jìn)行了改頻，在所有波道上多次進(jìn)行了發(fā)射試驗(yàn)，均無干擾告警。

5 結(jié)論

由短波電臺(tái)工作原理可知，當(dāng)在某一頻率調(diào)諧時(shí)，天調(diào)應(yīng)調(diào)諧到駐波比符合要求才算調(diào)諧成功，可停止調(diào)諧。駐波比直接影響高頻信號(hào)的反射功率，反射功率越大，高頻通道上的電磁輻射就越大。更換的天調(diào)在該頻率上調(diào)諧后的駐波比較原機(jī)天調(diào)調(diào)諧后的駐波比小。此時(shí)，設(shè)備艙的高頻通道電磁輻射小，未對(duì)告警線路產(chǎn)生干擾或干擾造成的告警線路上的電壓值未達(dá)到開啟艾克蘭告警電壓門限值（3.5V），因此故障現(xiàn)象消失。

通過上述工作，排除了該架飛機(jī)“在試車情況下，短波電臺(tái)在5 波道（某頻率）發(fā)射時(shí)，艾克蘭打印‘兩臺(tái)發(fā)電機(jī)’故障”。但以上只做了干擾源一方的工作，雖然對(duì)在用頻率進(jìn)行了試驗(yàn)，但不能保證在短波所有頻率上不再發(fā)生此類故障。如在后續(xù)改頻時(shí)再次出現(xiàn)該類故障，需將1 號(hào)、2 號(hào)交流接觸器盒至艾克蘭的邏輯組件左、右發(fā)電機(jī)告警線路做雙絞屏蔽線升級(jí)改造，以達(dá)到抗干擾目的，徹底解決此類干擾問題。