叢志民 王棟 陳燕/凌云科技集團(tuán)有限責(zé)任公司

1 故障現(xiàn)象

某型飛機(jī)近地告警系統(tǒng)在測(cè)試時(shí)出現(xiàn)了自檢不合格故障，多次檢查均出現(xiàn)同樣現(xiàn)象。對(duì)故障進(jìn)行分析與研究，發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)邏輯計(jì)算機(jī)內(nèi)部邏輯裝置上芯片損壞，無(wú)告警信號(hào)輸出。

對(duì)該系統(tǒng)出現(xiàn)的故障進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)近地告警系統(tǒng)發(fā)生過(guò)多起類似故障，均為邏輯計(jì)算機(jī)內(nèi)部邏輯裝置無(wú)信號(hào)輸出引起自檢不合格。

2 近地告警系統(tǒng)基本工作原理

近地告警系統(tǒng)由ВВC 垂直速度計(jì)算機(jī)、ВЛ 邏輯計(jì)算機(jī)和БДЛУ1-3 線性加速度傳感器等機(jī)件組成。該系統(tǒng)通過(guò)燈光信號(hào)器、警報(bào)器等方式發(fā)出告警信號(hào)，警告飛行人員有關(guān)飛機(jī)危險(xiǎn)接地速度的情況，使飛行員及時(shí)采取有效措施。近地告警系統(tǒng)的告警方式包括過(guò)大的下降率、過(guò)大的接近地形率、起飛或復(fù)飛掉高度、不安全離地高度、低于下滑道太多、無(wú)線電高度和決斷高度報(bào)告等。危險(xiǎn)接地速度有以下幾種情況：

1）當(dāng)起落架已收起和飛機(jī)下降速度大于1.6m/s 時(shí)，真實(shí)高度在50 ～ 250m 范圍內(nèi)起飛。

2）當(dāng)真實(shí)高度在250 ～50m 范圍內(nèi)下降（著陸）而起落架已收起時(shí)。

3）當(dāng)真實(shí)高度在400 ～50m 范圍內(nèi)，飛機(jī)以很大的無(wú)線電慣性垂直速度接地，飛機(jī)的真實(shí)高度小于或等于程序高度時(shí)。

4）當(dāng)真實(shí)高度在600～50m范圍內(nèi)，飛機(jī)以很大的氣壓垂直速度下降，飛機(jī)的真實(shí)高度小于或等于程序高度時(shí)。

近地告警系統(tǒng)與機(jī)上其他系統(tǒng)交聯(lián)關(guān)系見(jiàn)圖1。該系統(tǒng)的原始信號(hào)源為無(wú)線電高度表、線性加速度傳感器、靜壓受感器、起落架位置信號(hào)和迎角自動(dòng)器。根據(jù)原始信號(hào)傳感器來(lái)的信號(hào)在垂直速度計(jì)算機(jī)中形成垂直速度、相對(duì)高度、濾波器正常和計(jì)算機(jī)正常信號(hào)。垂直速度計(jì)算機(jī)輸出的垂直速度、相對(duì)高度、濾波器正常、計(jì)算機(jī)正常信號(hào)與無(wú)線電高度表、起落架位置信號(hào)器、迎角自動(dòng)器來(lái)的信號(hào)一起，加載至邏輯計(jì)算機(jī)進(jìn)行邏輯判斷，當(dāng)邏輯計(jì)算機(jī)的輸入信號(hào)滿足告警條件時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出告警信號(hào)。在沒(méi)有無(wú)線電高度表正常信號(hào)或存在相當(dāng)于臨界迎角的情況下，系統(tǒng)閉鎖無(wú)告警信號(hào)輸出。

3 內(nèi)場(chǎng)通電檢查情況

圖1 近地告警系統(tǒng)交聯(lián)關(guān)系圖

利用專用測(cè)試設(shè)備對(duì)近地告警系統(tǒng)進(jìn)行通電測(cè)試，檢查直流電壓28V、功率不大于25W，交流電壓115V、功率不大于80VA；系統(tǒng)在通電后工作準(zhǔn)備時(shí)間不大于3min，濾波器正常、計(jì)算機(jī)正常信號(hào)燈亮。以下為按順序?qū)?nèi)檢Ⅰ、內(nèi)檢Ⅱ和內(nèi)檢Ⅲ三種自檢方式進(jìn)行的檢查：內(nèi)檢Ⅰ的工作檢查，將傳感器箭頭方朝下垂直放置，接通專用測(cè)試設(shè)備上“ΔP?！薄皟?nèi)檢Ⅰ”開(kāi)關(guān)，系統(tǒng)無(wú)輸出，斷開(kāi)“內(nèi)檢Ⅰ”開(kāi)關(guān)。接通“內(nèi)檢Ⅱ”開(kāi)關(guān)，在不晚于25s 時(shí)，ΔOCC笛、ΔOCC 光、ΔCAPПП 燈閃亮，ΔTК燈常亮，同時(shí)可聽(tīng)見(jiàn)機(jī)件內(nèi)部繼電器周期性的吸合聲。斷開(kāi)“內(nèi)檢Ⅱ”開(kāi)關(guān)，上述燈滅，繼電器無(wú)吸合聲。在25s 后接通“內(nèi)檢Ⅲ”開(kāi)關(guān)，在不晚于25s時(shí)，ΔOCC 笛、ΔOCC 光、ΔCAPПП 燈閃亮，ΔTК 燈常亮，同時(shí)可聽(tīng)見(jiàn)機(jī)件內(nèi)部繼電器周期性的吸合聲。斷開(kāi)“內(nèi)檢Ⅲ”開(kāi)關(guān)，上述燈滅，繼電器無(wú)吸 合聲。

從上述自檢結(jié)果可以看出，內(nèi)檢Ⅰ輸出狀態(tài)與技術(shù)要求的狀態(tài)不一致，輸出不合格，內(nèi)檢Ⅱ和內(nèi)檢Ⅲ輸出狀態(tài)正常。內(nèi)檢Ⅰ的工作檢查正常情況為，接通專用測(cè)試設(shè)備上“ΔP?！薄皟?nèi)檢Ⅰ”開(kāi)關(guān)，在不晚于5s 時(shí)，ΔOCC 笛、ΔOCC 光、ΔCAPПП 燈閃亮，ΔTК 燈常亮，同時(shí)可聽(tīng)見(jiàn)機(jī)件內(nèi)部繼電器周期性的吸合聲，斷開(kāi)“內(nèi)檢Ⅰ”開(kāi)關(guān)，上述燈滅，繼電器無(wú)吸合聲。

4 故障原因分析

該系統(tǒng)自檢分為內(nèi)檢Ⅰ、內(nèi)檢Ⅱ和內(nèi)檢Ⅲ三種狀態(tài)，每種自檢方式檢查系統(tǒng)的一部分電路的功能是否正常。為了進(jìn)一步分析自檢不合格的原因，應(yīng)明確自檢的三種狀態(tài)的邏輯關(guān)系，從而縮小排故范圍。內(nèi)檢Ⅰ用于檢查邏輯計(jì)算機(jī)中高度比較器、程序比較器和邏輯裝置等功能；內(nèi)檢Ⅱ用于檢查垂直速度計(jì)算機(jī)中信號(hào)產(chǎn)生裝置УФC 輸出的Hpвc 無(wú)線電高度信號(hào)和Vyбpи 速度信號(hào)是否正常，同時(shí)檢查邏輯計(jì)算機(jī)內(nèi)部分電路是否正常；內(nèi)檢Ⅲ用于檢查垂直速度計(jì)算機(jī)中信號(hào)產(chǎn)生裝置УФC 輸出的Hpвc 無(wú)線電高度信號(hào)和Vyби 速度信號(hào)是否正常，同時(shí)檢查邏輯計(jì)算機(jī)內(nèi)部分電路是否正常。內(nèi)檢Ⅰ作用在邏輯計(jì)算機(jī)上，邏輯計(jì)算機(jī)原理框圖見(jiàn) 圖2。

由圖2 可以看出，該系統(tǒng)涉及到的信號(hào)多，邏輯關(guān)系復(fù)雜。其中，高度比較器、程序比較器、高度比較器匹配裝置和程序比較器匹配裝置等主要組件的功能如下：高度比較器用來(lái)接收從垂直速度計(jì)算機(jī)輸入的Hpвc 無(wú)線電高度信號(hào)，產(chǎn)生飛機(jī)穿越相應(yīng)高度的一次性信號(hào)，當(dāng)飛機(jī)真實(shí)高度低于程序比較器內(nèi)部公式的程序高度時(shí)，高度比較器輸出邏輯“1”，反之，輸出邏輯“0”，送往邏輯裝置；程序比較器用于接收Hpвc 無(wú)線電高度信號(hào)和Vyби、Vyбpи速度信號(hào)，產(chǎn)生一次性信號(hào)，當(dāng)無(wú)線電高度低于程序比較器內(nèi)部公式的程序高度時(shí)，程序比較器輸出邏輯“1”，反之，輸出邏輯“0”，送往邏輯裝置；高度比較器匹配裝置用于將高度比較器輸出的一次性信號(hào)轉(zhuǎn)換后送往邏輯裝置；程序比較器匹配裝置用于將程序比較器輸出的一次性信號(hào)轉(zhuǎn)換后送往邏輯裝 置。

圖2 邏輯計(jì)算機(jī)原理框圖

此次自檢不合格為內(nèi)檢Ⅰ無(wú)輸出所致，詳細(xì)分析內(nèi)檢Ⅰ的工作過(guò)程，內(nèi)檢Ⅰ原理圖見(jiàn)圖3。使用內(nèi)檢Ⅰ對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行自檢時(shí)，由于內(nèi)檢輸出的無(wú)線電高度信號(hào)小于50m，一次性信號(hào)2К400、2К250、2К150、2К50 均為邏輯“1”。由于內(nèi)檢輸出的氣壓升降速度較小，從而使2К 和2ПК1 信號(hào)為邏輯“0”。一次性信號(hào)加到И-HE10 電路輸入端，輸出邏輯“0”信號(hào)經(jīng)HE6 電路將邏輯“1”加到И-HE11 輸入端；2К1 邏輯“0”加到HE7 電路輸入端；2ПК1 邏輯“0”加到HE8 電路輸入端，E7 電路和HE8電路都輸出邏輯“1”加到И-HE11 電路的輸入端，垂直速度計(jì)算機(jī)正常信號(hào)加到И-HE11 電路的輸入端，在上述幾種信號(hào)的作用下，И-HE11 電路輸出端形成檢查信號(hào)邏輯“0”。檢查信號(hào)邏輯“0”經(jīng)過(guò)電路HE4 轉(zhuǎn)換為邏輯“1”，加到И-HE9 電路輸入端；當(dāng)來(lái)自內(nèi)檢Ⅰ的自檢信號(hào)邏輯“1”加到И-HE9 電路的另一輸入端后，此時(shí)И-HE9 電路輸出邏輯“0”，則電路И-HE8輸出邏輯“1”，加到И-HE2 輸入端。系統(tǒng)此時(shí)沒(méi)有閉鎖信號(hào)，則ΔPВ 為邏輯“1”，ΔAУA(chǔ)CП為邏輯“0”時(shí)，轉(zhuǎn)換后分別將邏輯“1”加到И-HE2 輸入端。當(dāng)垂直速度計(jì)算機(jī)和邏輯計(jì)算機(jī)供電正常，則檢查電路輸出系統(tǒng)正常ΔИC 邏輯“1”信號(hào)，加到И-HE2 的另一個(gè)輸入端，這樣И-HE2輸出信號(hào)邏輯“0”，危險(xiǎn)信號(hào)CП邏輯“0”經(jīng)過(guò)延時(shí)裝置B3、警報(bào)比較器TК、速度和警報(bào)比較器匹配裝置CУ8 后，產(chǎn)生+27V 信號(hào)觸發(fā)信號(hào)形成裝置УФ，最后產(chǎn)生ΔOCC 笛、ΔOCC 光、ΔCAPПП燈告警信號(hào)。

檢查自檢信號(hào)的輸入狀態(tài)，內(nèi)檢Ⅰ涉及到的輸入信號(hào)有一次性信號(hào)2К400、2К250、2К150、2К50、2К 和2ПК1、ΔPВ 無(wú)線電高度表良好信號(hào)、ΔAУA(chǔ)CП 臨界迎角自動(dòng)裝置接通閉鎖信號(hào)、CИФ 濾波器正常信號(hào)、ΔИC 系統(tǒng)正常信號(hào)、內(nèi)檢Ⅰ信號(hào)等。在進(jìn)行一次性信號(hào)檢查之前，首先確認(rèn)上述良好信號(hào)及正常信號(hào)均符合27V±2.7V 的要求。由于內(nèi)檢Ⅰ輸出的無(wú)線電高度信號(hào)小于50m，一次性信號(hào)2К400、2К250、2К150、2К50 均為邏輯“1”，測(cè)試為高電平，符合要求。由于內(nèi)檢Ⅰ輸出的升降速度較小，從而使2К 和2ПК1 信號(hào)為邏輯“0”測(cè)試為低電平，符合要求。根據(jù)圖3 內(nèi)檢Ⅰ原理圖逐級(jí)對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)И-HE11 的四個(gè)輸入端均為高電平，輸出為高電平，不符合與非門電路的邏輯關(guān)系。更換該邏輯電路芯片133ЛA1 后，檢查邏輯電路輸出信號(hào)正常，自檢合格。該芯片老化損壞造成檢查信號(hào)輸出為邏輯“1”高電平輸入到HE4 的輸入端，HE4 輸出邏輯“0”電平到И-HE9，И-HE9 的另一端輸入為內(nèi)檢Ⅰ。由于И-HE9 的兩個(gè)輸入端中，一個(gè)是邏輯“0”低電平，另一個(gè)是內(nèi)檢Ⅰ，因此，輸入的邏輯“0”使И-HE9 的輸出始終為邏輯“1”，內(nèi)檢Ⅰ的輸入邏輯狀態(tài)對(duì)И-HE9的輸出無(wú)任何影響，導(dǎo)致系統(tǒng)自檢不合 格。

圖3 內(nèi)檢Ⅰ原理圖

5 結(jié)論

通過(guò)以上分析及故障排除過(guò)程可以得出，本次故障原因是由于邏輯裝置上與非門電路故障，使得輸入自檢信號(hào)后輸出不變化，自檢不合格。在今后近地告警系統(tǒng)修理中發(fā)現(xiàn)類似的故障現(xiàn)象時(shí)，可以根據(jù)故障情況首先檢查該芯片輸出是否符合邏輯關(guān)系、輸出信號(hào)是否正確，從而更準(zhǔn)確地對(duì)故障進(jìn)行定位。實(shí)踐證明，該方法大大提高了工作效 率。