張曉光，管清友

（航空工業(yè)沈飛集團(tuán)公司，遼寧 沈陽(yáng)110850）

航空發(fā)動(dòng)機(jī)是飛機(jī)的心臟，而發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣溫度更是直觀地反映發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)性能的重要參數(shù)。發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度顯示途徑主要有主顯示器顯示、輔助顯示器顯示，以及地勤人員判斷的飛行參數(shù)記錄等。發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度主要是由分布于發(fā)動(dòng)機(jī)艙的熱電偶感應(yīng)溫度的變化，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，以模擬量信號(hào)輸出，經(jīng)過(guò)溫度補(bǔ)償?shù)男问絺魉偷礁黠@示記錄系統(tǒng)。

1 機(jī)理分析

1.1 溫度補(bǔ)償效應(yīng)

熱電偶是常用的溫度檢測(cè)元件，由兩根材料不同的金屬導(dǎo)線焊接，分為兩端：熱端感受溫度，冷端輸出。熱電偶只有在冷端溫度不變的條件下，其熱電勢(shì)才與熱端溫度呈單值函數(shù)關(guān)系。但實(shí)際應(yīng)用中，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度在20～800℃之間的連續(xù)變化，需在熱電偶的冷端進(jìn)行償法，通常采用補(bǔ)償導(dǎo)線法，原理如下[1]：

補(bǔ)償導(dǎo)線法即采用一對(duì)熱電性與熱電偶相同的金屬絲將熱電偶的冷端連接，一般溫度補(bǔ)償導(dǎo)線的介質(zhì)導(dǎo)線電阻規(guī)格為高端約1.4Ω/m，低端約0.6Ω/m.

1.2 顯示記錄機(jī)理

發(fā)動(dòng)機(jī)熱電偶感應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度的變化后產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，主要用于輔助顯示器顯示、發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)解算、主顯示器顯示、參數(shù)記錄。信號(hào)傳輸信號(hào)補(bǔ)償始終遵循高端、低端補(bǔ)償邏輯，中間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換傳輸可采用GJB422、GJB429、1553B及光纖信號(hào)等形式傳輸。示意圖如圖1所示。

圖1 排氣溫度顯示示意圖

2 排氣溫度顯示記錄異常故障樹(shù)分析

發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度顯示記錄異常情況主要有超標(biāo)、擺動(dòng)以及各顯示記錄不一致等。根據(jù)排氣溫度顯示工作原理，結(jié)合工作實(shí)際分析，確定引起排氣溫顯示記錄異常的主要原因有如下15個(gè)底事件構(gòu)成，故障樹(shù)如圖2所示。

圖2 排氣溫度顯示記錄異常故障樹(shù)

2.1 成品問(wèn)題

成品問(wèn)題主要有：發(fā)動(dòng)機(jī)熱電偶、發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)解算部件、輔助顯示器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部件、參數(shù)記錄部件。

2.2 線路問(wèn)題

（1）常態(tài)斷路問(wèn)題

常態(tài)線路檢查包括測(cè)量線路導(dǎo)通性、絕緣性、電阻值，進(jìn)而排除常態(tài)斷路情況。

（2）虛接斷路問(wèn)題

1）連接器未安裝到位：常規(guī)檢查連接器用多個(gè)鍵和殼體上相應(yīng)的鍵槽定位，當(dāng)連接到位后會(huì)聽(tīng)到“咔噠”聲。

2）接觸偶接觸不充分：電連接器“針、孔”未見(jiàn)存在“縮膛”、“彎針”、“倒針”，接觸偶材質(zhì)如鎳鉻、鎳硅、銅、鍍金等存在氧化或附著物等問(wèn)題。

（3）常態(tài)短路問(wèn)題

通過(guò)對(duì)線纜間電阻及絕緣情況測(cè)量，可以排除常態(tài)短路情況。

（4）其他虛接短路問(wèn)題

主要包括：壓接點(diǎn)虛接短路、連接器虛接短路，通過(guò)對(duì)連接器及壓接點(diǎn)分解或測(cè)量信號(hào)之間，信號(hào)與地之間的電阻及絕緣檢查可排查。

（5）多余物造成的虛接短路：連接器內(nèi)存在導(dǎo)電性質(zhì)的多余物也可造成線路虛接。

（6）溫度補(bǔ)償電纜問(wèn)題

主要有：高、低端的溫度補(bǔ)償線反接，電纜敷設(shè)錯(cuò)誤或者未采用高、低端補(bǔ)償電纜。

3 實(shí)例驗(yàn)證

某機(jī)地面試車時(shí)發(fā)現(xiàn)，輔助顯示器與主顯示器的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度不一致，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)試車時(shí)間及溫度的變化而變化，最高達(dá)40℃.

3.1 數(shù)據(jù)分析

對(duì)比試車時(shí)數(shù)據(jù)，見(jiàn)附表1.輔助顯示器顯示的排氣溫度偏高，主顯示器顯示的排氣溫度與發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)要求控制溫度基本一致，輔助顯示器顯示的排氣溫度異常。

表1 排氣溫度對(duì)比圖表

3.2 故障定位

檢查輔助顯示器至熱電偶端的高、低端補(bǔ)償電纜，記錄電阻值，數(shù)據(jù)見(jiàn)附表2.

表2 輔助顯示器補(bǔ)償電纜電阻

約3.5 m電纜，此長(zhǎng)度與座艙內(nèi)輔助顯示器至中間連接器段補(bǔ)償導(dǎo)線長(zhǎng)度相當(dāng)。

檢查座艙內(nèi)輔助顯示器補(bǔ)償電纜并測(cè)量電阻值。數(shù)據(jù)見(jiàn)附表3.

由數(shù)據(jù)計(jì)算故障飛機(jī)補(bǔ)償導(dǎo)線高、低端電阻比不滿足理論上2.33電阻比要求。溫度補(bǔ)償導(dǎo)線電阻值與理論上電阻有偏差。說(shuō)明補(bǔ)償導(dǎo)線部分線段未按要求進(jìn)行敷設(shè)。通過(guò)計(jì)算，錯(cuò)誤補(bǔ)償電纜長(zhǎng)度為：

表3 座艙內(nèi)輔助顯示器補(bǔ)償電纜電阻

由表3數(shù)據(jù)分析，輔助顯示器的補(bǔ)償線纜高低端反接。

3.3 故障驗(yàn)證

調(diào)整溫度補(bǔ)償電纜后試車驗(yàn)證輔助顯示器和主顯示器顯示的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度正常。

4 結(jié)束語(yǔ)

發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度，作為發(fā)動(dòng)機(jī)的一項(xiàng)重要工作常數(shù)，指示異常將直接導(dǎo)致試飛員對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)判定錯(cuò)誤，尤其特情下處置稍有不慎將導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)空中停車的安全事故。本文通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度顯示記錄的理論分析，以故障樹(shù)的形式對(duì)各底事件進(jìn)行了說(shuō)明，并通過(guò)實(shí)例方式加以驗(yàn)證此種分析方法的真實(shí)有效性，希望能以此文對(duì)航空機(jī)務(wù)人員處理類似問(wèn)題提供有效地幫助。