姜楊

針對某型無人機油門電機工作異常情況，從4個方面進行排查，分析了該型無人機收油門回路工作原理，采取更換發(fā)動機電纜和更換飛控計算機信號接口板的方法，解決了異常情況。

飛行速度是無人機的主要性能參數(shù)之一。無人機速度的控制方法，主要是通過飛控計算機控制油門電機轉(zhuǎn)速或者開度大小，從而控制發(fā)動機推力大小來實現(xiàn)。某型無人機在地面綜合測試過程中，無人機收到起飛指令發(fā)出后。油門推至修正額定，模擬離車進入程序控制階段，20s后油門應由修正額定收至額定，但油門電機未動作，地面檢測軟件顯示油門電機停留在修正額定位置，程序段結(jié)束后多次指令推收油門，油門電機只響應推油門指令，收油門指令均不響應，通過操作臺手動推收油門，響應正常。即油門電機響應指令收油門故障。

故障排查與定位故障排查過程

無人機飛控計算機輸出控制信號實現(xiàn)對油門電機位置的閉環(huán)控制，同時通過地面操縱臺實現(xiàn)油門電機推收的開環(huán)控制，便于地面發(fā)動機試車和調(diào)參。飛控計算機與油門電機的電氣接口關(guān)系如圖1所示，飛控計算機推、收油門指令通過控制繼電器J1、J2的通斷實現(xiàn)對油門電機的推和收。

分析該故障現(xiàn)象，導致油門電機工作異常的原因主要有以下幾方面。

（1）油門電機失效;

（2）機載電纜故障（油門控制線開路或者短路）;

（3）轉(zhuǎn)速控制盒故障;

（4）飛控計算機故障（油門輸出部分失效）。

油門電機工作異常故障樹如圖2所示。根據(jù)故障樹所列情況對涉及的航電部件逐一排查，具體內(nèi)容和結(jié)果如下。

（1）在試驗現(xiàn)場通過更換同型號油門電機進行測試，故障現(xiàn)象仍存在，且手動收油門時，油門電機動作正常，因此油門電機失效的可能性排除;

（2）對飛控計算機油門輸出端的推收兩路負載情況進行電阻測量，發(fā)現(xiàn)推油門一路阻值為317Ω左右，而收油門一路阻值為18Ω。初步判斷電纜回路或電控盒回路存在短路現(xiàn)象，對機身電纜和發(fā)動機電纜進一步排查;

1）拔下機身電纜和發(fā)動機電纜對接連接器K40，進一步用兆歐表檢測機身電纜收油門指令線纜XJ1：37、38，絕緣電阻值正常，排除機身電纜故障的可能;

2）拔下轉(zhuǎn)速控制盒接插件K54，用兆歐表檢測發(fā)動機電纜收油門指令線纜K40：16，絕緣電阻值為0，有短路現(xiàn)象。

機載電纜故障導致油門控制異常的可能性無法排除;

（3）對轉(zhuǎn)速控制盒進行單獨測試，工作正常，轉(zhuǎn)速控制盒故障導致無法收油門的可能性排除：

（4）對飛控計算機進行部件級測試，發(fā)現(xiàn)無法收油門功能失效，與機上出現(xiàn)的故障現(xiàn)象一致，結(jié)合2）的分析，飛控計算機收油門功能的異常為電纜短路所致。

故障定位

分解發(fā)動機電纜與K40和K54接插件，發(fā)現(xiàn)兩根電線破損并接觸，另外有兩根導線絕緣層有損壞但導線未外露，損壞情況如圖3所示。

因此本次故障可定位為，由于發(fā)動機電纜短路引起飛控計算機收油門輸出回路損壞。

機理分析

兩根破損的電纜線分別是收油門指令K40：6黃色線、發(fā)電機電壓指示線QF：+紅色線。

飛控計算機收油門指令經(jīng)黃色線傳至與其相接觸的發(fā)電機電壓指示線紅色線，而紅色導線取自起動發(fā)動機的輸出端QF：+，起動發(fā)電機的內(nèi)阻很小，小于1Ω，從而使飛控計算機收油門指令輸出回路的電流增大幾十安培，導致飛控計算機收油門回路損壞。工作原理見圖4。

采取措施及驗證

（1）更換發(fā)動機電纜。

對已破損的發(fā)動機電纜進行更換，進行整機電纜導通、絕緣性測試、電氣單元測試、綜合測試和發(fā)動機地面試車測試驗證。工作正常。

（2）飛控計算機維修。

經(jīng)檢查，飛控計算機故障定位在信號接口板收油門通道固態(tài)繼電器因短路而受損失效，更換繼電器后，對飛控計算機做了振動、沖擊試驗，結(jié)合整機系統(tǒng)聯(lián)試，進行綜合測試和發(fā)動機地面試車等測試驗證，工作正常。

通過采取以上兩項措施，維修后的無人機在后續(xù)地面測試中所有設(shè)備均工作正常，各項技術(shù)指標符合要求，性能穩(wěn)定，未出現(xiàn)油門工作異常情況，并順利完成飛行任務(wù)。