包睿 胡海波 劉大菊 鄭玉芳 吳萬華 王偉

摘要：某型直升機配裝的超短波電臺執(zhí)行飛行任務(wù)時無法接收地面指揮塔臺信號，且故障時有時無，而地面指揮塔臺能接收直升機發(fā)射信號。本文根據(jù)排故流程，結(jié)合饋線電路圖進(jìn)行分析，深度剖析該故障產(chǎn)生的原因和排除方法，為直升機同類故障的排除提供參考。

關(guān)鍵詞：超短波電臺；接收；故障分析

Keywords：ultra-short wave radio station；reception；fault analysis

0 引言

某型直升機于2010年引進(jìn)國內(nèi)，是適用于高溫、高原地區(qū)的改進(jìn)型。該機是單旋翼帶尾槳的起落架為前三點不可收放式運輸型直升機，正常起飛重量11000kg，最大起飛重量13000kg，升限6200m。

超短波電臺作為各類常用航空飛行器的必備產(chǎn)品，主要用于航空飛行器間的相互聯(lián)絡(luò)以及與地面指揮塔臺的聯(lián)絡(luò)。直升機通常配有兩部超短波電臺，分別稱為主、備電臺。一般采用不同的供電方式，當(dāng)主電臺出現(xiàn)故障時，可操作備電臺進(jìn)行通信聯(lián)絡(luò)。

本文談及的故障較為少見。具體表現(xiàn)為飛機在維護(hù)過程中未發(fā)現(xiàn)任何問題，只是在飛行時飛行員反映主電臺無法接收到地面指揮塔臺信息。一般出現(xiàn)上述情況常將故障定位于電臺本身工作不穩(wěn)定，進(jìn)而采取串件、測量導(dǎo)通等方式進(jìn)行排故。但本故障中在完成串件超短波電臺主機、控制盒、天線和測量導(dǎo)通等措施后均未發(fā)現(xiàn)故障點。

1 超短波電臺簡介

為確保該型直升機飛行中的通信聯(lián)絡(luò)安全性，該機裝有兩套超短波電臺，其中主超短波電臺為原機裝配的俄制電臺，備電臺為國內(nèi)加裝。超短波電臺主要由收發(fā)機（主機）、控制盒、天線等組成。

主電臺控制盒裝于左駕前部（即主駕駛員），備電臺控制盒裝于右駕前部或中央操縱臺上。兩部超短波電臺主機均裝于無線電艙，呈前后排列或左右排列，按照“左主右備”或“前主后備”的規(guī)律進(jìn)行裝配。兩件天線分別裝于尾梁的上下部，呈前后排列，前部為主電臺天線，后部為備電臺天線。

2 故障現(xiàn)象及故障樹

2.1 故障現(xiàn)象

執(zhí)行飛行任務(wù)時發(fā)現(xiàn)：主電臺與地面指揮塔臺通信時，有時無法接收塔臺指揮信號，同時主電臺發(fā)射也無自聽信號，將主電臺轉(zhuǎn)換為備電臺與地面塔臺指揮通信時接收信號正常，初步認(rèn)為主電臺無法接收。

直升機返回基地后，地面檢查未發(fā)現(xiàn)故障。通過串件及線路導(dǎo)通均不能判定故障點。

2.2 故障分析

從故障表象初步分析，關(guān)鍵在于主電臺時好時壞，有以下幾種可能：

1）主電臺自身故障，性能不穩(wěn)定；

2）音頻控制繼電器故障；

3）航空插接件接觸不良；

4）線路虛焊，接觸不良；

5）線路破損，接地處接觸，導(dǎo)致信號線接地。

故障樹如圖1所示。

3 故障分析及技術(shù)難點

3.1 確認(rèn)故障現(xiàn)象及技術(shù)難點

為了復(fù)現(xiàn)故障現(xiàn)象，上機進(jìn)行通電檢查。先采用外接地面電源供電方式，保證機上交直流電供給正常，接通電源系統(tǒng)和無線電通信系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行查看，通電檢查主電臺接收正常，發(fā)射自聽正常。再在地面開車情況下，由直升機機上電源系統(tǒng)供電，故障未復(fù)現(xiàn)。通過多次反復(fù)開大車復(fù)查，偶爾有主電臺無接收信號情況。

該故障的難點在于主電臺工作時好時壞，且需在直升機開大車時此現(xiàn)象才偶爾出現(xiàn)，不便于故障點的鎖定，只有結(jié)合主電臺無法接收故障樹，按先易后難的原則進(jìn)行逐一驗證。

3.2 進(jìn)行串裝試驗

按照常規(guī)的排除流程，結(jié)合故障樹分析，認(rèn)為可能是主電臺本身性能不穩(wěn)定造成故障，故進(jìn)行串裝試驗，以保證主電臺本身工作狀態(tài)良好。

串裝主電臺試驗操作方式分為兩步：第一步，將同型另一架通電良好的直升機主電臺整套拆下，將疑似故障的主電臺整套裝于線路良好的直升機進(jìn)行通電試驗，多次開大車進(jìn)行通電復(fù)查，主電臺工作正常；第二步，將同型另一架性能良好的主電臺串裝至故障機平臺進(jìn)行開大車和試飛檢查，發(fā)現(xiàn)主電臺偶爾無法接收，故障復(fù)現(xiàn)。

從串裝試驗得出，導(dǎo)致該故障機主電臺無法接收的原因在于該機本身線路或其他設(shè)備，與主電臺無關(guān)。

3.3 天線底座情況檢查

按工廠試飛的排故經(jīng)驗，天線底座與殼體接地不良易造成很多問題，如電臺接收噪聲大，發(fā)射干擾羅盤或發(fā)電機干擾等。查閱修理工藝規(guī)程及修理手冊，該型超短波電臺天線的接觸電阻值不應(yīng)大于600μΩ，因此，對天線接觸電阻用微歐計進(jìn)行測量驗證。驗證結(jié)果表明，天線接觸電阻合格。

3.4 對航空插件縮針縮孔現(xiàn)象的檢查

按照該型直升機無線電原理線路圖冊對主電臺各相關(guān)部件的航空插頭進(jìn)行檢查，插頭應(yīng)無縮針、縮孔現(xiàn)象。檢查內(nèi)容及結(jié)果如表1所示。驗證結(jié)果表明，各產(chǎn)品的插頭及對應(yīng)插座針孔情況良好，無縮針、縮孔現(xiàn)象。

3.5 主電臺供電線路和接地線檢查

按饋線連接圖（見圖2），對主電臺的供電和接地線以及導(dǎo)通性進(jìn)行檢查，檢查內(nèi)容及結(jié)果如表2所示。驗證表明，主電臺供電及地線接觸良好。

3.6 音頻控制繼電器檢查

通過檢查語音報警器輸出的音頻控制繼電器有無控制電壓，對控制繼電器的常開、常閉觸點進(jìn)行測試。驗證結(jié)果表明，音頻控制繼電器工作良好。

3.7 故障分析線路

經(jīng)過上述步驟，結(jié)合機內(nèi)通話器是主備電臺共用，基本排除了機內(nèi)通話器、航空插接件的接觸不良及主電臺本身問題。推測機上音頻線路故障的可能性較大，同時考慮備電臺的音頻線路能夠正常工作，且主備電臺除供電存在差異外，還存在音頻線路差異。

結(jié)合該型機的設(shè)計理念，當(dāng)直升機出現(xiàn)火災(zāi)后，直升機的火警傳感器將觸發(fā)語音告警器工作，從而自動接通無線電設(shè)備配電盒的控制繼電器，從而控制主電臺進(jìn)入發(fā)射狀態(tài)，同時將語音告警器的火災(zāi)音頻輸出傳遞到主電臺的音頻輸入端進(jìn)行調(diào)制處理后，報知地面指揮塔臺知悉。因此推斷主電臺接收時好時壞是無線電設(shè)備配電盒內(nèi)音頻信號導(dǎo)線接觸不良導(dǎo)致的。

鑒于此，將另一架直升機工作正常的無線電設(shè)備配電盒串裝該機進(jìn)行驗證。串裝后進(jìn)行開大車和試飛驗證，該直升機的故障消失，與地面塔臺接收信號良好，通信聯(lián)絡(luò)正常，故障定位到無線電設(shè)備配電盒。

3.8 精確定位故障點

結(jié)合無線電設(shè)備配電盒饋線連接圖（見圖3）分析，無線電設(shè)備配電盒的主要功能是在語音告警器輸出火災(zāi)信號時，控制無線電設(shè)備配電盒內(nèi)標(biāo)識為16/26和3/26的繼電器，從而對主超短波電臺音頻輸入回路進(jìn)行控制，并形成主電發(fā)射控制PTT信號。

具體音頻工作原理分為兩部：一是發(fā)射時，音頻輸入回路部分。從耳機（受話器）或語音告警器信號經(jīng)無線電設(shè)備配電盒內(nèi)繼電器控制到主電臺主機線路的26腳或32腳輸入。二是接收時，音頻輸出回路部分。從主電臺控制盒線路的23腳輸出接收音頻，到無線電設(shè)備配電盒航空插座50-45①輸入到航空插座50-47③，輸出給機內(nèi)通話器耳機（揚聲器）。接收音頻的具體流程如圖4所示。

按照主電臺接收音頻信號流程，判斷無線電設(shè)備配電盒航空插座50-45的1腳與50-47的3腳存在線路導(dǎo)通不良情況。對無線電設(shè)備配電盒進(jìn)行分解，發(fā)現(xiàn)輕輕拉動航空插座50-45的1腳導(dǎo)線根部時，導(dǎo)線與插座脫離，有虛斷（見圖5）。

當(dāng)直升機在地面工作時，直升機無外壓力作用、無振動，航空插座50-41的1腳導(dǎo)線在線窩內(nèi)，可以通過音頻信號。當(dāng)直升機開大車，特別是試飛時，由于直升機受發(fā)動機和升力系統(tǒng)的作用力，直升機顯示振動，航空插座50-41的1腳導(dǎo)線在線窩內(nèi)可能因振動影響使接收音頻回路開路，導(dǎo)致飛行員在飛行時無法接收地面指揮臺信號。

4 故障排除及風(fēng)險分析

將航空插座50-41的1腳內(nèi)的插孔用專用航空插件取線器取出，重新剝離線號標(biāo)識為25A27的1腳導(dǎo)線，領(lǐng)用航空插座的插孔，用專用航空壓接鉗進(jìn)行導(dǎo)線與插孔的壓接，再用專用航空插件送線器重新將壓接好的插孔裝回航空插座50-41的1腳，并重新調(diào)整捆扎。通電復(fù)查情況良好，再進(jìn)行開大車、試飛時故障均消失。

本故障隱蔽性較高，表面現(xiàn)象為主電臺故障，實際是因無線電設(shè)備配電盒線路故障造成，容易使排故者走入誤區(qū)。且故障時好時壞，地面維護(hù)檢查時幾乎無法發(fā)現(xiàn)，飛行階段又不便于測試，超短波電臺無法接收指揮信號時易引起恐慌，在主電臺故障時可使用備電臺與外界聯(lián)系，不影響飛行安全。

對這一類產(chǎn)品時好時壞的驗證排故方法，應(yīng)從整體入手，采用逐級遞進(jìn)、先易后難的方法。在排故時，先掌握系統(tǒng)工作原理進(jìn)行分析，通過串件進(jìn)行判斷，并分段確定部件，然后再對部件進(jìn)行分析，最終定位故障點。