李彪，潘健

（湖北工業(yè)大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，湖北 武漢 430068）

淺論航空電子設(shè)備故障分析及維修

李彪，潘健

（湖北工業(yè)大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，湖北 武漢 430068）

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，民用航空事業(yè)開始快速發(fā)展，但由于現(xiàn)代航空器中大量應(yīng)用電子設(shè)備，這些設(shè)備的檢測與維修成為航空器正常運(yùn)行的關(guān)鍵。電子設(shè)備出現(xiàn)故障是航空器失事的主要原因之一，如何開展航空器電子設(shè)備維修與檢測，保證航空器的運(yùn)行安全成為影響航空器安全的關(guān)鍵。本文主要介紹目前國內(nèi)外比較成熟的航空器電子設(shè)備檢測與維護(hù)的方法，旨在提高我國航空器的運(yùn)營安全性。

航空器；電子設(shè)備；檢測與維修

隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)使航天航空以及與民生相關(guān)的技術(shù)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，民用航空事業(yè)隨之也獲得了飛速發(fā)展。航空事業(yè)的快速發(fā)展離不開電子技術(shù)的發(fā)展，它為航空技術(shù)的發(fā)展提供了可能。對一個(gè)飛機(jī)來說，航空電子設(shè)備比較多，如自動(dòng)飛行設(shè)備、數(shù)字飛行控制系統(tǒng)、通信和記錄設(shè)備、機(jī)載通信和尋址報(bào)告系統(tǒng)，通用顯示系統(tǒng)包括顯示電子組件、導(dǎo)航系統(tǒng)、儀表著陸系統(tǒng)、近地警告系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)（GPS）。特別是馬航MH370失事等一系列的航空安全事故使得人們對于航空器安全性的關(guān)注度空前提高，航空電子設(shè)備的檢修與維修是保證航空器安全運(yùn)行的關(guān)鍵，顯得尤為重要，因此，航空器的維修人員必須具備專業(yè)的技術(shù)能力才能對航空電子設(shè)備進(jìn)行維修，才能保證航空器的安全運(yùn)行，保障人們?nèi)罕姷纳?cái)產(chǎn)安全。

1 航空自動(dòng)檢測設(shè)備的故障及維修方法

航空器自動(dòng)檢測設(shè)備是航空電子設(shè)備中最為常見的電子設(shè)備模塊，也是進(jìn)行航空器故障檢測與維修的第一步，通過機(jī)載模塊可以自動(dòng)搭建出不同實(shí)現(xiàn)故障或者參數(shù)檢測功能的電子控制模塊，實(shí)現(xiàn)航空器的自我檢測，以便于當(dāng)航空器出現(xiàn)故障或者危險(xiǎn)狀況時(shí)，飛行員或者地面監(jiān)管者能夠第一時(shí)間了解出現(xiàn)的故障，便于及時(shí)采取措施進(jìn)行維修或者選擇合理的方法解決問題。我國航空自動(dòng)檢測設(shè)備大部分都是以板卡的形式出現(xiàn)，這種以板卡形式的航空自動(dòng)檢測設(shè)備一般出現(xiàn)的故障主要是板卡接觸不良和板卡損壞，對于這兩種航空自動(dòng)檢測設(shè)備故障一般采用如下方法進(jìn)行檢測與維修。

1.1 航空自動(dòng)檢測設(shè)備板卡接觸不良維修方法

目前我國的航空器，特別是民航的航空器中的航空電子設(shè)備以多功能復(fù)合型電子設(shè)備居多，這種航空自動(dòng)檢測設(shè)備的板卡選擇以及板卡上各個(gè)功能模塊的布局顯得尤為重要，通過科學(xué)地對各功能模塊進(jìn)行布局可以減少航空自動(dòng)檢測設(shè)備板卡接觸不良故障的出現(xiàn)?，F(xiàn)在大多數(shù)的板卡在主板上主要是以插槽方式進(jìn)行連接，少數(shù)的板卡為了防止脫落會(huì)進(jìn)行點(diǎn)焊連接，這種以插槽方式進(jìn)行連接，由于航空器在其運(yùn)行過程中經(jīng)常出現(xiàn)極端的天氣，甚至是在粉塵、潮濕環(huán)境、液體腐蝕和高溫高壓環(huán)境下運(yùn)行，這時(shí)候航空自動(dòng)檢測設(shè)備板卡接觸的插槽就會(huì)出現(xiàn)銹蝕，導(dǎo)致板卡出現(xiàn)接觸不良，甚至出現(xiàn)短路等情況。電焊連接的這種方式相對于插槽式的接觸方式能好一些，這種結(jié)束方式不能經(jīng)受劇烈的振動(dòng)，當(dāng)航空器發(fā)生劇烈振動(dòng)時(shí)容易產(chǎn)生掉落，出現(xiàn)故障，影響航空器的正常運(yùn)行。

但是這一類故障一般是采用自動(dòng)檢測設(shè)備就可以進(jìn)行檢測。一般來說對于插槽式的連接方式出現(xiàn)接觸不良時(shí)通常會(huì)進(jìn)行板卡更換處理，但是在通訊系統(tǒng)中的關(guān)鍵板卡往往造價(jià)高昂，更換成本極高，因此，對插槽和板卡接觸部位進(jìn)行清潔處理是一個(gè)可行的方案。根據(jù)不同的板卡和插槽材質(zhì)選用不同的清潔方式，最好是選用橡膠類物質(zhì)進(jìn)行單向插除，防止板卡電路受到破壞，通過試機(jī)、重啟等方式來檢測板卡接觸不良故障是否清除，并在板卡插槽附近進(jìn)行防塵處理。對于電焊連接方式的板卡出現(xiàn)接觸不良時(shí)，更多采用重新進(jìn)行電焊連接解決故障，保證設(shè)備的正常運(yùn)行。

1.2 航空自動(dòng)檢測設(shè)備板卡損壞維修方法

由于航空器運(yùn)行的自然環(huán)境復(fù)雜多變，因此，為了保護(hù)航空自動(dòng)檢測設(shè)備以及大部分的電子設(shè)備，通常采用完全封閉式的處理方式，避免受到外界環(huán)境的污染或者影響。這種封裝處理方法使得設(shè)備的檢測維修變得十分困難，其拆除難度很多，一旦此類功能模塊出現(xiàn)損壞性故障，我們很難利用現(xiàn)有的儀器設(shè)備準(zhǔn)確判斷出出現(xiàn)故障的具體電子元件。

針對這種難以明確其故障出現(xiàn)的具體位置以及原因時(shí)，目前較為普遍且成熟的處理方法是要明確故障檢測的順序，根據(jù)部件的設(shè)計(jì)圖紙采用從局部到整體的分析方法，首先辨別每一部分的電子設(shè)備是否出現(xiàn)物理性的損傷，一般包括電路板破損、連接部分出現(xiàn)松動(dòng)、板卡出現(xiàn)破損等問題，確定無這些故障出現(xiàn)時(shí)，然后檢查電子設(shè)備時(shí)出現(xiàn)明顯的燒壞痕跡，包括電路板、板卡、電容等等，對于出現(xiàn)燒毀等故障時(shí)，一般可以采用嗅覺確定故障的類型，然后采用相應(yīng)的處理措施。對于物理性的損傷，主要采取加固或者更換等措施，但是對于非物理性損傷，一般采取更換相應(yīng)的板卡。

2 航空電子顯示系統(tǒng)故障維修方法

顯示系統(tǒng)是航空飛行器中的飛行員了解飛行器運(yùn)行狀況的主要電子設(shè)備，也是航空器的關(guān)鍵性設(shè)備,一旦航空器的顯示設(shè)備出現(xiàn)故障，就使得飛行員的駕駛工作變得異常困難，沒有信息來源，飛行員無法航空器實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行飛行計(jì)劃的制定或者修改，這個(gè)時(shí)候，航空器出現(xiàn)事故的概率會(huì)增大數(shù)倍，一般只能憑借飛行員的自身的飛行經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行判斷。一般來說，顯示系統(tǒng)故障包括內(nèi)容錯(cuò)誤（如顏色錯(cuò)誤、數(shù)字錯(cuò)誤等）、不顯示和亂碼這三種情況。

2.1 航空電子顯示系統(tǒng)顯示內(nèi)容錯(cuò)誤維修方法

航空電子顯示系統(tǒng)顯示內(nèi)容錯(cuò)誤主要原因是航空器顯示系統(tǒng)的控制裝置或者控制性軟件出現(xiàn)了故障，使得顯示設(shè)備不能按照正常的控制操作流程進(jìn)行操作，導(dǎo)致顯示信息被錯(cuò)誤處理，可將故障檢測的中心放在顯示器CPU上，通過檢測CPU的工作狀態(tài)和可以及時(shí)判斷故障點(diǎn)，并進(jìn)行及時(shí)搶修。這種故障主要是分析顯示系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)，而對于硬件系統(tǒng)基本認(rèn)為沒有故障。

2.2 航空電子顯示系統(tǒng)不顯示維修方法

航空電子顯示系統(tǒng)不顯示通常來說是顯示板塊的信號中斷，這種故障最可能的原因是顯示系統(tǒng)線路物理性斷開或者線路燒毀，針對這兩中不同的原因采用不同的方法進(jìn)行處理，對于物理性線路斷開，這一問題，通常是確定斷開位置之后，進(jìn)行重新連接即可恢復(fù)顯示；對于線路燒毀一般采用更換局部線路或者整塊線路，以恢復(fù)其顯示功能。

2.3 航空電子顯示系統(tǒng)顯示亂碼維修方法

航空電子顯示系統(tǒng)顯示亂碼一般是計(jì)算機(jī)顯示系統(tǒng)的處理元件不能對傳輸過來的信息進(jìn)行正常處理或者傳輸?shù)男畔⑴c處理器接受的信息格式不對，使得信息無法進(jìn)行處理，導(dǎo)致信息不能正常顯示，一般以亂碼的形式顯示出來。對于這一故障主要是考慮數(shù)模轉(zhuǎn)換器裝置是否能正常運(yùn)行，而且這一故障的主要原因可能就是數(shù)模裝換器裝置不能正常工作，若是數(shù)模轉(zhuǎn)化器裝置出現(xiàn)問題，一般是進(jìn)行專業(yè)維修或者進(jìn)行更換。其次是要看線路是否通常，出現(xiàn)問題時(shí)，及時(shí)聯(lián)通線路，保證設(shè)備正常運(yùn)行。最后是要對顯示器進(jìn)行辨別，看是否存在顯示器老化、磨損等現(xiàn)象，并進(jìn)行及時(shí)的維修。

3 航空電源設(shè)備的故障及維修方法

航空器上很多設(shè)備之間既要相互獨(dú)立工作，又要相互合作，為了能夠保證每一個(gè)電子設(shè)備獨(dú)立與其他部分工作，電源故障主要是電源瞬時(shí)過載造成的電源燒毀和電源線路老化故障。

3.1 航空電子設(shè)備電源瞬時(shí)過載造成的電源燒毀維修

對于航空電源瞬時(shí)過載造成的電源燒毀，其主要原因就是電子設(shè)備在外部電源或者內(nèi)部電路中出現(xiàn)電阻瞬間變小，導(dǎo)致電路中的電流瞬間急速增大，超出設(shè)備電路的荷載，因而出現(xiàn)電源燒毀。利用航空電子設(shè)備的電路圖可以快速分析設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)，以便于快速確定設(shè)備出現(xiàn)故障的位置，一般根據(jù)檢測結(jié)果，一旦確定為電源燒毀，應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行電源的更換。如圖1為航空器控制設(shè)備電源線路圖。

圖1 航空器控制設(shè)備電源線路圖

3.2 航空器電子設(shè)備電源線路老化故障維修

對于航空器電子設(shè)備電源線路老化故障這類問題，一般難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)，一旦出現(xiàn)問題，不能在很短的時(shí)間內(nèi)找到故障的原因，但是這類故障卻是在平常工作中采取一定的預(yù)防措施可以有效避免的故障。例如，定期的對航空器所有電子設(shè)備的線路等電子元件進(jìn)行檢查，對于出現(xiàn)老化現(xiàn)象的或者超過規(guī)定的使用期限的設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的更換，這樣能夠最大程度上減少這類故障的出現(xiàn)，而且定期進(jìn)行檢查的成本也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于出現(xiàn)故障時(shí)的維修費(fèi)用。

4 總結(jié)

近年來，隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，航空出行具有時(shí)間短、速度快、服務(wù)周到等諸多優(yōu)勢，已經(jīng)成為人們遠(yuǎn)距離出行的主要選擇之一，因此，提供更為便捷、安全的出行環(huán)境，成為航空業(yè)各航空公司主要的競爭點(diǎn)。航空電子設(shè)備是航空飛行系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，也是故障高發(fā)的部件，因此，及時(shí)、高效、專業(yè)的對航空器的電子設(shè)備進(jìn)行檢測與維護(hù)顯得十分重要。本文主要介紹了目前我國航空業(yè)航空電子設(shè)備主要出現(xiàn)的三大類故障，然后重點(diǎn)介紹了這些故障產(chǎn)生的原因，以及這些故障常用的處理方式及其缺點(diǎn)。通過系統(tǒng)的總結(jié)航空電子設(shè)備的主要故障，為以后航空電子設(shè)備的維修提供更為堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，保證航空器的正常、安全運(yùn)行，提高人們的生活質(zhì)量。

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1671-0711（2016）10（上）-0039-02