黃鶴 周強 劉建輝（中航飛機漢中飛機分公司試飛廠，陜西 漢中，723000）

中型運輸機電氣系統(tǒng)故障診斷技術新進展

黃鶴 周強 劉建輝
（中航飛機漢中飛機分公司試飛廠，陜西 漢中，723000）

隨著全世界范圍內(nèi)工業(yè)革命的深化，各種新型設備以及交通工具不斷普及，運輸型飛機作為其中的一種，擁有運輸速度快、運輸量大等特點，在軍事、民航、郵政等領域使用廣泛。但因運輸機是大型運輸工具，其內(nèi)部設備以及系統(tǒng)復雜，出現(xiàn)各自不同類型故障的幾率較高。本文主要探討中型運輸機電氣系統(tǒng)可能出現(xiàn)的故障和相應的診斷技術，研究其診斷技術的新進展，希望推動我國航空事業(yè)更加迅速地向前發(fā)展。

運輸機；電氣系統(tǒng)；故障；診斷技術

飛機的電氣系統(tǒng)是飛機的供電系統(tǒng)和各種用電設備的總稱。中型運輸機供電系統(tǒng)的作用在于保證可靠地向用電設備，驅(qū)動飛機上各種電子設備的正常工作，尤其是與安全飛行直接有關的重要用電設備提供符合要求的電能。飛機供電系統(tǒng)的可靠性要求比一般地面供電系統(tǒng)高得多，因此常采用多種措施來滿足這些要求，如采用余度技術、故障狀態(tài)下的負載管理和應急電源等。一旦飛機的電氣系統(tǒng)發(fā)生故障，直接影響飛機的正常飛行。情節(jié)嚴重時，可能導致嚴重的飛行事故。

1 電氣系統(tǒng)的構成部分

1.1 電源系統(tǒng)

飛機電源系統(tǒng)是飛機電氣系統(tǒng)的重要組成部分，在中型運輸機中由四臺渦槳發(fā)動機驅(qū)動直流發(fā)電機與交流發(fā)電機為其飛機電子系統(tǒng)的正常運作提供所需電力，同時起到協(xié)調(diào)、引導、控制電能轉(zhuǎn)換的作用。飛機電源系統(tǒng)是由多個不同功能的電源協(xié)同組配而成，布局較為復雜，飛機飛行時由每臺發(fā)動機上的兩臺直流發(fā)電機與一臺交流發(fā)電機共同作用發(fā)電，四臺發(fā)動機上的供電通道作為電能傳輸?shù)闹饕糠?，同時在機身加設控制電能傳輸設備以及互感器、電源開關等相關設備共同組成中型運輸機電源系統(tǒng)。

1.2 配電系統(tǒng)

配電系統(tǒng)在飛機電氣系統(tǒng)中，承擔著管理、控制電能等作用，是保證飛機上電力安全使用的系統(tǒng)。配電系統(tǒng)由電纜線、配電柜、導電設備、相關配件設備等組成，由各種較為零散的配件設備共同為飛機用電部分安全傳輸電能，控制并維護各種設備用電時的安全［1］。

由于飛機配電系統(tǒng)是控制電力使用情況的電氣系統(tǒng)，在飛機飛行及起飛著陸過程中可能遇到各種突發(fā)狀況，為了保證飛機的飛行安全，所以要針對可能出現(xiàn)的各種情況實施不同的應對措施。需根據(jù)可能出現(xiàn)的情況進行電氣總線監(jiān)管設置，必要時進行人工監(jiān)管，其他部分由飛機電氣控制系統(tǒng)自動應對。

1.3用電設備

用電設備包括飛機飛行操縱、發(fā)動機控制、航空電子、電動機械、生命保障、武器操縱、照明與信號、防冰加溫和空勤組生活服務等系統(tǒng)飛機上各種使用電能的設備及裝置，包括各種電子儀表、設備、記錄器等。不同的設備使用的電壓類型與功率也不同，用電設備是電氣系統(tǒng)的使用終端設備，只有保證用電設備的各自電氣要求時，設備方可正常工作。

2 電氣系統(tǒng)所發(fā)生可能性較大的故障

2.1 電源系統(tǒng)故障

電源系統(tǒng)故障一般波及范圍較大，影響整個飛機用電系統(tǒng)，發(fā)動機故障是發(fā)電系統(tǒng)故障的主要原因，其次還可能出現(xiàn)發(fā)動機協(xié)調(diào)系統(tǒng)故障、供電通道故障等。

2.2 配電系統(tǒng)故障

配電系統(tǒng)故障可能引起飛機局部用電系統(tǒng)無法使用的問題，該故障具體體現(xiàn)為協(xié)調(diào)控制設備故障，如輸電協(xié)調(diào)設備故障、電氣管理系統(tǒng)故障、配電器件故障，配電相關設備部件故障等［2］。

2.3用電系統(tǒng)故障

用電系統(tǒng)是飛機上電能傳輸?shù)慕K端設備，其故障直接影響了各種用電服務的正常使用，主要故障表現(xiàn)為飛機照明系統(tǒng)故障、儀表設備故障、通信設備故障、導航設備故障和部分飛機操縱設備故障等。

3 診斷技術新進展

3.1 飛機信息總線網(wǎng)絡檢測

通過飛機上的記錄器采集記錄飛機電氣系統(tǒng)信號傳輸?shù)母鞣N總線信息，將總線信息匯總至電氣系統(tǒng)檢測計算機中，通過對其中的電氣系統(tǒng)的供電、傳輸、用電各個過程的端口數(shù)據(jù)進行計算檢測，如發(fā)生故障記錄其故障代碼及故障信息，并在故障定位與排除過程中使用相關儀器以及計算機檢測技術對飛機電氣系統(tǒng)故障進行檢測。此種方法實現(xiàn)了故障診斷的信息化［3］。

3.2 綜合檢測

在飛機用電設備發(fā)生電氣故障時，除通過飛機自身的總線信息進行故障點定位外，有時還需借助各種專用飛機電氣系統(tǒng)檢測設備與儀器進行多方面檢測，從采集到的電氣參數(shù)中進行故障分析，同時可以建立故障信息分析數(shù)據(jù)庫，將所采集的電氣參數(shù)進行數(shù)據(jù)庫計算，結(jié)合飛機總線信息從而得出結(jié)論［4］。

3.3 小波網(wǎng)絡檢測

王建立等［5］在基于多重結(jié)構小波神經(jīng)網(wǎng)絡的航姿系統(tǒng)故障診斷研究中提出，利用非直觀關聯(lián)的函數(shù)點所構成的密集網(wǎng)絡檢測，將電源系統(tǒng)相關設備置于網(wǎng)絡中，利用函數(shù)節(jié)點對其進行相關掃描檢測。此種方法準確度較高，可較迅速的得出故障檢測結(jié)論。

4 結(jié)束語

飛機電氣系統(tǒng)是保證飛機正常運作的重要部分，直接與飛機的安全相關。電氣系統(tǒng)的故障診斷技術越精確，越有可能及時修復電氣系統(tǒng)，使得電氣系統(tǒng)恢復正常。隨著飛機上設備愈加完善以及所提供的服務增多，使得可能出現(xiàn)的新問題也隨之增多，此種情況要求診斷技術的不斷更新以適應新情況。筆者對故障及診斷技術進行研究，希望推進飛機電氣系統(tǒng)故障診斷技術發(fā)展。

（References）

［1］王建立，肖波平.基于多重結(jié)構小波神經(jīng)網(wǎng)絡的航姿系統(tǒng)故障診斷研究［J］.電子技術與軟件工程，2014，3（12）∶150-152.

［2］馮建朝，任仁良，趙尊全.民用飛機配電系統(tǒng)的研究［J］.測控技術，2012，5（12）∶108-112.

［3］馮建朝，任仁良.飛機供配電系統(tǒng)保護器件的研究［J］.測控技術，2013，3（11）∶151-154.

［4］楊海濤，于克杰，曹俊彬.某型飛機電源故障診斷專家系統(tǒng)設計與實現(xiàn)［J］.計算機應用與軟件，2013，2（4）∶204-207.

［5］李寧，雷洪利，韓建定，等.飛機開關磁阻發(fā)電系統(tǒng)故障推理模型研究［J］.電源技術，2011，4（5）∶563-566.

［6］王秋生，陳中川，袁海文.基于多總線的飛機電氣故障模擬實驗系統(tǒng)設計［J］.計算機測量與控制，2010，3（1）∶44-47.