王芳寧

摘 要：針對飛機總裝配完成后，需進行系統(tǒng)功能試驗和調(diào)整。根據(jù)系統(tǒng)功能要求，分析規(guī)劃系統(tǒng)功能試驗的方法、通用程序來說明試驗的步驟和主要操作，從而擬定切實可行的功能試驗工藝流程、工藝方法，并且在系統(tǒng)功能試驗過程中出現(xiàn)故障時進行故障診斷及處理。

關(guān)鍵詞：功能試驗；故障診斷；工藝流程

1 系統(tǒng)功能試驗方法的分類

（1）直接工作法：按系統(tǒng)使用程序使系統(tǒng)工作，直接觀察其工作狀況。其特點是操作簡單，結(jié)果直觀。適用于簡單系統(tǒng)。比如：燈光信號、電風(fēng)扇、電動機構(gòu)、音響信號等的工作檢查。（2）自檢法：系統(tǒng)內(nèi)裝有自檢裝置，自動指示系統(tǒng)工作情況，有的還在內(nèi)部存儲有診斷程序，可自動檢測、隔離、監(jiān)控和報警故障，提示建議處置方法，其特點是：不需是用外接檢測設(shè)備即可方便、迅速地檢查系統(tǒng)工作。是檢測的發(fā)展方向。比如：現(xiàn)代電子設(shè)備的功能試驗：壓力加油、慣導(dǎo)、大氣機、雷達等。（3）模擬法：用外部信號源產(chǎn)生的光、電、機械等信號模擬系統(tǒng)試驗所需的輸入信號，或用光、電、聲等信號模擬系統(tǒng)的工作。適用于試驗時不宜采用真實的輸入、輸出信號的系統(tǒng)。需外接模擬裝置。比如：用電容器模擬燃油量，以檢查電容式油量表；用指示燈模擬防火系統(tǒng)工作；用外接信號發(fā)生器代替地面電臺檢查無線電系統(tǒng)；用地面電源的輸出模擬發(fā)電機的輸出檢查電源系統(tǒng)等。（4）測量法：借助量具、測量儀器儀表等設(shè)備，把一個被測量與一個充當(dāng)測量單位的已知量進行比較，以確定該被測量的大小，其結(jié)果可以表現(xiàn)為一定的數(shù)字，也可以表現(xiàn)為一條曲線，或顯示出某種圖形。其特點是：要外接測量設(shè)備，適用于要求進行定量檢測的試驗項目。如：測量電流、電壓、功率、時間、壓力等參數(shù)的試驗項目。（5）綜合法：將上述試驗方法中的兩種或兩種以上結(jié)合起來進行試驗。其特點是：適用于較復(fù)雜、由單一的方法很難得到滿意結(jié)果的試驗，要外接設(shè)備。如：火控系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)等的聯(lián)試，輸入用模擬法加信號，輸出用測量法測量。

2 系統(tǒng)功能試驗程序和內(nèi)容的編制

系統(tǒng)功能試驗程序：由于飛機種類繁多，各系統(tǒng)功能試驗的程序皆不相同。下面用功能試驗的程序，僅說明試驗的幾大步驟及主要操作。

（1）主要操作；

（2）檢查飛機及系統(tǒng)；

（3）準(zhǔn)備好試驗的條件；

（4）連接好試驗設(shè)備、測試儀器；

（5）接通地面電源或氣源或液壓源；

（6）向機上供電或供氣或供壓；

（7）接通系統(tǒng)控制開關(guān)；

（8）按技術(shù)文件規(guī)定程序進行；

（9）記錄測試數(shù)據(jù)；

（10）斷開系統(tǒng)控制開關(guān)；

（11）斷開機上電源或氣源或液壓源；

（12）斷開地面電源或氣源或液壓源；

（13）斷開試驗設(shè)備、測試儀器、系統(tǒng)恢復(fù)；

（14）整理試驗記錄、交檢。

程序如下：

確定功能試驗內(nèi)容的原則：由于飛機裝配后期進度緊、工時價格高等特點，又要盡量少占用系統(tǒng)的使用壽命，因此，在確定功能試驗內(nèi)容時，要在確保能全面反映系統(tǒng)的功能和使用情況的條件下，遵循以下原則：除了對只能在飛機上進行測試的項目安排定量檢測外，一般以定性檢查為主；盡量簡化操作，盡量不用或少用外接測試儀器或設(shè)備，尤其是精密、復(fù)雜的儀器設(shè)備。在新機研制階段，這些原則會有所修正，試驗內(nèi)容和試驗的復(fù)雜程度都會增加。

擬定功能試驗工藝流程的主要方面：編制功能試驗工藝流程要達到的目標(biāo)是；提高試驗結(jié)果的可靠形和縮短試驗時間。這兩點是互相矛盾的，最佳的工藝流程設(shè)計就是解決這個矛盾。為此，要充分注意系統(tǒng)設(shè)計和工藝性審查過程中存在的問題。

3 功能試驗的故障診斷

故障診斷是功能試驗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。故障形式多種多樣，故障診斷和排除也沒有一成不變的模式，通常采用替換法和尋找法。

替換法：當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，從故障現(xiàn)象分析，運用積累的經(jīng)驗，先區(qū)分故障是出自飛機線路、管路或是設(shè)備。在通電試驗時，產(chǎn)生故障的一個常見原因是電線和接插件的接觸不良，對此可檢查接插件并重新可靠對接，或?qū)﹄娋€進行測量等方法加以判別。若線路好，則可能是設(shè)備故障。檢查發(fā)生故障的組件，用另一個合格的組件去替換它。若故障消失，則可判定故障出自此組件，機上可串用合格件，繼續(xù)進行試驗，而將故障件退至試驗室做進一步分析診斷。若故障未消失，繼續(xù)分析并替換可疑的組件，直至找到故障為止。這種排除故障的方法簡便、直觀，應(yīng)用得最多。此法適用于診斷那些易于拆卸的故障源。運用此方法應(yīng)注意以下幾個方面：對故障的分析判斷力求準(zhǔn)確，以減少不必要的拆卸工作。當(dāng)分析故障可能出自兩個以上的組件時，應(yīng)按先易后難的原則，從便于拆裝的組件開始逐個替換，直到確定故障所在。用來替換故障件的組件必須是合格件，以免發(fā)生錯誤診斷。

尋找法：在無可替換件或拆裝可疑件很困難時，必須在飛機上查找和判斷系統(tǒng)故障。故障診斷雖有不同的方法，但可歸納成四個基本環(huán)節(jié)，如下：信號檢測→信號處理→故障識別→故障排除方案制定。

信號檢測是指采集和測量故障信號，主要有兩種類型：主動設(shè)備產(chǎn)生的信號，設(shè)備本身能產(chǎn)生故障信號。其檢測方法是用一定的方法檢測其本身的特征參數(shù)信號，如電壓、電流、轉(zhuǎn)速、壓力、振動、音響、畫面等，適用于本身帶有自檢裝置的設(shè)備；被動設(shè)備產(chǎn)生的信號，設(shè)備本身不能產(chǎn)生故障信號，其檢測方法是從外部加進某種信號，如電脈沖、機械沖擊、光信號等，然后檢測其響應(yīng)，以此來模擬故障信號，適用于用模擬法試驗的設(shè)備。

信號處理是為了排除噪聲等干擾信號，以便更有效地識別故障信號。一般來說，故障信號是相當(dāng)微弱的，因而信號處理是至關(guān)重要的。在系統(tǒng)功能試驗中，信號處理是由采用的檢測設(shè)備來實現(xiàn)的。

故障識別是從檢測到故障信號中判斷故障的原因和部位。通常有兩種判斷法：推理法（也稱為決定輪法），按設(shè)備或系統(tǒng)的構(gòu)造原理，從理論上或試驗上分析故障信號與故障原因的關(guān)系。比如：從干擾信號的頻率來推斷干擾源。經(jīng)驗法（也稱為概率論法），利用過去積累的經(jīng)驗和數(shù)據(jù)，以概率論為基礎(chǔ)推算出最可能出現(xiàn)故障的原因。比如：將檢測到的異常壓力值與經(jīng)驗積累的有故障時的壓力值對比，推出液壓系統(tǒng)可能產(chǎn)生故障部位；從電氣、電子設(shè)備通電時總電流的大小來推算出故障的可能部位。

故障排除方案在故障識別后即可著手制定。在系統(tǒng)功能試驗中，最常用的排除故障方案是替換法。除整機替換外，還可用合格的備件替換組件、線路插接板甚至元器件，將更換下的故障件返回承制廠修理。有時也在飛機上進行修理，這主要適用于較簡單或不能分解的部分，如：管路和非精密液壓附件受污染或堵塞的清洗，電路插接件頂彎后的校直，導(dǎo)線損傷的處理或壓接等。

4 系統(tǒng)功能試驗的條件和注意事項

系統(tǒng)功能試驗是一項十分復(fù)雜的工作，試驗之前的各項準(zhǔn)備工作十分重要。在準(zhǔn)備就緒、各種條件成熟后，才能順利開始試驗。

進行試驗的飛機應(yīng)具備的條件：飛機上的安裝工作結(jié)束，尤其是鉚接、電線收頭、接線等工作必須結(jié)束；全機也已經(jīng)過清潔和多余物清理。待測試系統(tǒng)安裝完整、正確，裝機系統(tǒng)或設(shè)備經(jīng)裝機前校驗合格或有合格證；飛機電源系統(tǒng)、饋線，線路連接正確，經(jīng)導(dǎo)通及絕緣電阻檢查合格，負線接地、設(shè)備搭接良好，電源系統(tǒng)經(jīng)通電試驗合格。飛機液壓源、氣源及管路，管路連接正確、完整；管路經(jīng)氣密、耐壓檢查合格；系統(tǒng)污染物度檢查合格。其他更具體的條件按各系統(tǒng)功能試驗準(zhǔn)備的要求進行。

進行試驗時應(yīng)具備的地面條件：廠房條件、試驗設(shè)備和工藝準(zhǔn)備、其它條件。

廠房條件：常用的地面電源有直流24伏、27伏，交流中頻電源有36伏400Hz、115伏400Hz，交流工頻：220伏50Hz、380伏50Hz、110伏60Hz。常用的地面氣源有工業(yè)用壓縮空氣、壓縮空氣、氮氣，工業(yè)用壓縮空氣用于風(fēng)動工具、需供氣量大的系統(tǒng)（如燃油、環(huán)控）氣密試驗，其實施方式為工廠集中供氣、空氣壓縮機；按需可調(diào)的壓縮空氣用于飛機系統(tǒng)、需供氣量小的系統(tǒng)（如雷達、冷氣）氣密試驗，其實施方式為瓶裝高壓冷氣。按需可調(diào)的氨氣用于飛機系統(tǒng)、氧氣系統(tǒng)試驗，其實施方式為瓶裝氮氣。

試驗設(shè)備和工藝準(zhǔn)備：所需試驗設(shè)備的項目列舉在各系統(tǒng)功能試驗的條款中。在選擇和設(shè)計專用試驗設(shè)備時，應(yīng)注意以下通用要求：（1）試驗設(shè)備的接入不能影響被測系統(tǒng)的操作和正常工作，不能對系統(tǒng)產(chǎn)生電磁干擾。（2）試驗設(shè)備出現(xiàn)故障時不能損壞被測系統(tǒng)，不能使被測系統(tǒng)出現(xiàn)虛假故障指示。（3）試驗設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)與被測系統(tǒng)相匹配，即不能低于系統(tǒng)要求，也不應(yīng)提得過高。（4）試驗設(shè)備的油液污染度應(yīng)低于被測系統(tǒng)的要求。（5）試驗設(shè)備應(yīng)能產(chǎn)生所需的各種模擬信號和設(shè)置必要的指示設(shè)備。（6）試驗設(shè)備應(yīng)輕便、牢固、工作穩(wěn)定、操作方便。（7）試驗設(shè)備的電源、液源或氣源應(yīng)與廠房的相適應(yīng)。

在功能試驗時，還要用到一些工藝裝備，如飛機液壓千斤頂、工作梯、托架等，需根據(jù)不同的情況選用。

其它條件：（1）必須準(zhǔn)備足夠的飛機防護設(shè)備，如保護托架，以及防護飛機表面被損傷的墊子等。（2）通電時，特別是第一次給飛機供電時，一定要注意防火，要準(zhǔn)備足夠的滅火瓶。（3）試驗的環(huán)境應(yīng)符合系統(tǒng)試驗對溫度、濕度、電磁環(huán)境等的要求。溫度條件：適合的試驗環(huán)境溫度為15±3～35±3℃。環(huán)境溫度高時，可通風(fēng)冷卻，并縮短通電試驗時間，延長試驗中間的休息時間。環(huán)境溫度低時，可延長系統(tǒng)加溫的時間。濕度條件：適合的試驗環(huán)江濕度為不大于85%。如遇陰雨天氣，濕度過高，則應(yīng)對系統(tǒng)先行通風(fēng)。電磁環(huán)境：試驗現(xiàn)場的電磁干擾，如輸配電的多次諧波、電火化等，應(yīng)僅可能的弱，以不影響試驗的進行和不干擾測試的結(jié)果為準(zhǔn)。其它環(huán)境條件將視飛機和系統(tǒng)的具體要求而定。（4）應(yīng)準(zhǔn)備好必要的技術(shù)文件，主要有：試驗技術(shù)條件、生產(chǎn)說明書、試驗工藝規(guī)程或裝配指令；系統(tǒng)技術(shù)條件、技術(shù)說明書、線路圖；選用的儀器、設(shè)備的使用資料。

功能試驗的注意事項：在系統(tǒng)功能試驗中，必須遵守各項技術(shù)安全規(guī)定。除常規(guī)的規(guī)定外，還要特別注意：（1）向機上供電、供氣、供油之前，應(yīng)檢查機上相應(yīng)開關(guān)處于斷開或中立位置；（2）在運動部件試驗之前，應(yīng)檢查其運動的通路上不應(yīng)有阻擋物。要統(tǒng)一指揮，明確分工，協(xié)調(diào)動作。（3）在對用電系統(tǒng)的故障診斷過程中，不能在帶電狀態(tài)下斷開或接上插接件、打開設(shè)備外殼和接線盒盒蓋；（4）對液壓、氣壓系統(tǒng)的故障診斷時，若要分解導(dǎo)管或附件，應(yīng)先將系統(tǒng)內(nèi)的壓力放至零，應(yīng)將液壓油箱增壓壓力放掉。（5）禁止用跳火花的辦法判斷電路有無電壓；（6）必須嚴格按規(guī)定的規(guī)格更換熔斷器或斷路器；（7）在對有微波輻射的設(shè)備通電時，應(yīng)盡量少接通高壓。必須接上高壓時，應(yīng)注意輻射區(qū)域內(nèi)不應(yīng)有和能產(chǎn)生強烈反射的物體；（8）在激光側(cè)距等設(shè)備通電時，注意保護眼睛。（9）無線電發(fā)射部分通電時，不能碰及相應(yīng)設(shè)備的天線，更不允許斷開天線；（10）功能試驗結(jié)束后，外接的儀器設(shè)備和臨時連接的導(dǎo)管、電線都應(yīng)拆除，并將系統(tǒng)恢復(fù)。其它注意事項，在各系統(tǒng)功能試驗的內(nèi)容中都有明確要求。

5 結(jié)束語

隨著計算機水平的不斷提高，現(xiàn)代飛機制造將越來越趨向先進，數(shù)字化、信息化的制造和管理將深入飛機制造的各個環(huán)節(jié)，系統(tǒng)功能測試也將在可視化的工作平臺中實現(xiàn)，掌握和熟悉系統(tǒng)功能測試的工藝流程、步驟 、基本原則、試驗時所具備的各種條件、注意事項將非常重要，關(guān)系著系統(tǒng)功能試驗的順利完成。