項(xiàng)國輝,劉 鵬,傅 強(qiáng)
(駐320廠軍事代表室,江西 南昌330024)
近期,用戶反映某型飛機(jī)起落架提示器存在誤告警現(xiàn)象,即飛機(jī)在三個(gè)起落架都放下并鎖牢時(shí),再任意收起一路起落架,提示器偶爾發(fā)出“起落架已放下”的誤告警音,影響了部隊(duì)正常飛行訓(xùn)練。
對(duì)該型飛機(jī)起落架提示器電路進(jìn)行分析得出,可能出現(xiàn)問題的電路有延時(shí)電路、與門電路和微分濾波電路,其中任一電路出現(xiàn)問題,提示器都可能出現(xiàn)誤告警故障,故障樹見圖1。
在內(nèi)場(chǎng)用2臺(tái)技術(shù)狀態(tài)相同的起落架提示器對(duì)可能出現(xiàn)誤告警現(xiàn)象的原因進(jìn)行進(jìn)一步分析。
1)測(cè)量延時(shí)電路和定時(shí)觸發(fā)電路的電平:電平正常;用示波器監(jiān)測(cè)輸出波形,波形正常。
2)測(cè)量與門電路電平:電平正常;用示波器監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn):誤告警時(shí)與門電路輸出波形見圖2,從波形上可以明顯看出與門電路的輸出端有兩處干擾波,波形異常。
3)微分濾波電路沒有濾除掉干擾波,干擾后繼電路出現(xiàn)誤告警現(xiàn)象。
圖1 故障樹
某型飛機(jī)起落架提示器誤告警現(xiàn)象相關(guān)電路原理圖見圖3。
圖2 與門輸出的干擾波
圖3中BP1、BP2、BP3到N1為增加的延時(shí)電路,N1是四運(yùn)放集成電路,在這里用作比較器;N3到N4是原提示器電路,N3是三輸入端與門,其中C10、R12、L1和C11構(gòu)成微分濾波電路,N4是雙單穩(wěn)多諧振蕩器,作用為語音電路定時(shí)觸發(fā)器。
當(dāng)三個(gè)起落都放下,再收起一路起落架時(shí),對(duì)應(yīng)的收起一路起落架的延時(shí)電路N1輸出端波形見圖4。
圖3 電路原理圖
圖4 延時(shí)電路N1輸出波形
從圖4中可以看出,當(dāng)一路起落架收起時(shí),延時(shí)電路N1對(duì)應(yīng)的輸出端從高電平翻轉(zhuǎn)到低電平時(shí)存在600 μS時(shí)延,N1輸出波形到達(dá)N3與門電路后,由于N3是TTL電路,TTL電路的輸入端是由柵極連在一起的PMOS和NMOS構(gòu)成,當(dāng)輸入為低電平時(shí),PMOS導(dǎo)通而NMOS截止,當(dāng)輸入高電平時(shí),NMOS導(dǎo)通而PMOS截止,在理想狀態(tài)下,兩個(gè)MOS管不會(huì)同時(shí)導(dǎo)通。但是在輸入信號(hào)的高電平VIH和低電平VIL之間,存在一段區(qū)間,稱為非穩(wěn)態(tài)區(qū)間,在這段區(qū)間內(nèi),PMOS和NMOS都將部分導(dǎo)通,以致輸出產(chǎn)生振蕩。在資料中N3三輸入端與門電路的對(duì)于高低電平判定不明確的非穩(wěn)態(tài)區(qū)間為0.7V-2V,N3輸出電平是隨機(jī)的,N3輸出波形見圖5。
N1延時(shí)電路輸出波形到達(dá)N3與門電路后,N3與門電路輸出方波脈沖沒有被微分濾波電路完全濾掉,方波脈沖觸發(fā)N4振蕩器,導(dǎo)致定時(shí)觸發(fā)器電路輸出錯(cuò)誤的信號(hào),起落架提示器出現(xiàn)誤告警現(xiàn)象,干擾波形展開圖見圖6。
圖5 與門電路N3輸出波形
1)增加微分濾波電路RC充放電時(shí)間,C10由0.047μF改為0.47μF,充放電時(shí)間由100μS延長(zhǎng)到1mS;此時(shí)N3與門電路輸出的第一處持續(xù)方波已被濾除,方波持續(xù)時(shí)間降低為5μS(見圖7)。
2)增強(qiáng)微分濾波電路的濾波,C11由0.047μF改為0.15μF。原來的25μS濾波時(shí)間增大為80μS,電
容濾波時(shí)間是持續(xù)5μS方波的16倍,見圖8。
圖6 干擾波形展開圖
圖7 C10與R12相連處的波形
圖8 N4的輸入端波形
起落架提示器電路增強(qiáng)濾波措施改進(jìn)元器件的情況見表1。
表1 改進(jìn)前后元器件對(duì)比情況
為確保改進(jìn)電路得到有效驗(yàn)證,用2臺(tái)起落架提示器按上述方案進(jìn)行改進(jìn),進(jìn)行內(nèi)、外場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證,試驗(yàn)過程中未出現(xiàn)誤告警現(xiàn)象。
1)內(nèi)場(chǎng)試驗(yàn):將改進(jìn)后的2臺(tái)起落架提示器分別在常溫、低溫、高溫狀態(tài)下,模擬每路起落架收放80次,共3路240次收放的反復(fù)測(cè)試,沒有出現(xiàn)誤告警現(xiàn)象,設(shè)備工作正常。
2)外場(chǎng)地面試驗(yàn):在2架該型飛機(jī)上分別進(jìn)行了45次起落架收放試驗(yàn)。在整個(gè)驗(yàn)證過程中,當(dāng)3個(gè)起落架都放到位后,耳機(jī)內(nèi)可聽到清晰的“起落架已放下”提示音,沒有出現(xiàn)誤告警現(xiàn)象,設(shè)備工作正常。
1)將2臺(tái)起落架提示器改進(jìn)前和改進(jìn)后的誤告警現(xiàn)象進(jìn)行了對(duì)比分析,見表2。改進(jìn)后的起落架提示器未出現(xiàn)誤告警現(xiàn)象。
表2 改進(jìn)前后誤告警現(xiàn)象對(duì)比分析
2)起落架提示器改進(jìn)前和改進(jìn)后技術(shù)指標(biāo)對(duì)比見表3。改進(jìn)后的起落架提示器技術(shù)指標(biāo)符合要求。
表3 改進(jìn)前后技術(shù)指標(biāo)對(duì)比情況
通過增加電路濾波的改進(jìn)設(shè)計(jì),有效地解決了起落架提示器誤告警問題,保障了用戶正常飛行訓(xùn)練。