秦玉磊 郭啟云 蓋承慧 王文浩/ 空裝駐大連地區(qū)軍事代表室 大連長(zhǎng)豐實(shí)業(yè)總公司
一架某型飛機(jī)試車工作時(shí)發(fā)現(xiàn),當(dāng)短波電臺(tái)在5波道(某短波頻率)發(fā)射時(shí),艾克蘭打印“兩臺(tái)發(fā)電機(jī)”故障。由于此類故障可能危及飛行安全,因此該機(jī)當(dāng)即停飛。
一般電子線路都是由電阻器、電容器、電感器、變壓器、有源器件和導(dǎo)線組成。當(dāng)電路中有電壓和電流存在時(shí),在所有帶電的元器件周圍都會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)。當(dāng)電路中有電流流過(guò)時(shí),在所有載流體的周圍都存在磁場(chǎng)。在電子線路中只要有電場(chǎng)或磁場(chǎng)存在,就會(huì)產(chǎn)生電磁干擾,兩者是相輔相成的。因?yàn)殡妶?chǎng)會(huì)產(chǎn)生位移電流,電流又會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。
電磁干擾的形成條件包括:電磁干擾源;耦合途徑或稱耦合通道;敏感設(shè)備。
電磁干擾一般分為傳導(dǎo)干擾和輻射干擾。傳導(dǎo)干擾主要是電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾信號(hào)通過(guò)導(dǎo)電介質(zhì)或公共電源線互相產(chǎn)生干擾;輻射干擾是指電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾信號(hào)通過(guò)空間耦合將干擾信號(hào)傳至另一個(gè)電網(wǎng)絡(luò)或電子設(shè)備。
防電磁干擾有三項(xiàng)措施,即接地、屏蔽和濾波。
根據(jù)故障現(xiàn)象及艾克蘭打印“兩臺(tái)發(fā)電機(jī)”告警原理(同時(shí)出現(xiàn)“左發(fā)電機(jī)”和“右發(fā)電機(jī)”告警信號(hào)后,艾克蘭自動(dòng)形成“兩臺(tái)發(fā)電機(jī)”告警信號(hào)),分析認(rèn)為產(chǎn)生故障的原因是短波電臺(tái)發(fā)射時(shí)干擾了左右發(fā)電機(jī)系統(tǒng)或艾克蘭告警系統(tǒng),從而出現(xiàn)了艾克蘭“兩臺(tái)發(fā)電機(jī)”告警信號(hào)。對(duì)于此類干擾告警故障,首先應(yīng)判斷該告警是真警(發(fā)電機(jī)發(fā)出的告警信號(hào))還是虛警(干擾艾克蘭系統(tǒng)產(chǎn)生的告警信號(hào)),才能按具體的排除方案進(jìn)行排故。
依據(jù)電磁干擾基本原理和解決措施,此干擾類型均屬于空間輻射干擾,即短波電臺(tái)高頻通道產(chǎn)生的電磁輻射干擾或短波天線發(fā)射的電磁波輻射干擾,因此只能采取屏蔽的處理方法。下面按虛警和真警兩部分來(lái)制定排除方案。
對(duì)于此類干擾,可采取減小高頻通道電磁輻射量或提高耦合途徑抗干擾能力的措施。
1)如果是接地不可靠造成輻射泄漏量大,可對(duì)短波電臺(tái)系統(tǒng)的接地點(diǎn)重新打磨。
2)如果是高頻通道有泄漏,可對(duì)高頻通道(設(shè)備艙高頻饋線)進(jìn)行防波處理。
3)減小高頻通道的駐波,從而減小輻射量,更換天線調(diào)諧器(產(chǎn)品性能不同,駐波有可能減小也有可能增大)。
4)提高耦合途徑的抗干擾能力,對(duì)告警線路(見(jiàn)圖1)升級(jí)改造,增強(qiáng)告警線路的抗干擾性。
真警的排除方案與虛假類似,同樣采取減小高頻通道電磁輻射量或提高敏感設(shè)備及耦合途徑抗干擾能力的措施。區(qū)別在于,敏感設(shè)備與耦合途徑全然不同,輻射源也大不相同。
圖1 左、右發(fā)電機(jī)告警線路
1)如果是接地不可靠造成輻射泄漏量大,可對(duì)短波電臺(tái)系統(tǒng)的接地點(diǎn)重新打磨。
2)如果是高頻通道有泄漏,可對(duì)高頻通道(整個(gè)短波系統(tǒng)高頻饋線)進(jìn)行防波處理。
3)減小高頻通道的駐波,從而減小輻射量,更換天線調(diào)諧器(產(chǎn)品性能不同,駐波有可能減小也有可能增大)。
4)提高耦合途徑的抗干擾能力,對(duì)左右發(fā)電機(jī)工作線路(根據(jù)實(shí)際,判斷是電壓線還是頻率線受到干擾)升級(jí)改造,增強(qiáng)發(fā)電機(jī)工作線路的抗干擾性。
該機(jī)型使用年限較長(zhǎng),修理時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)上除個(gè)別電纜外均未換新,線纜老化嚴(yán)重。條件允許的話,最有效的方法是提高耦合途徑的抗干擾能力,即對(duì)左右發(fā)電機(jī)告警線路或左右發(fā)電機(jī)工作線路進(jìn)行升級(jí)改造。
4.1.1 判斷方法
對(duì)于此類干擾告警的判斷總結(jié)以下4 種方法:
1)如果在試車時(shí),地面電源不斷開(kāi),座艙地面電源開(kāi)關(guān)也不關(guān)閉,可以通過(guò)飛參判讀,確定當(dāng)短波電臺(tái)發(fā)射出現(xiàn)電磁干擾告警時(shí)的電壓有無(wú)波動(dòng)。如電壓出現(xiàn)波動(dòng),且電壓與未試車時(shí)一致,則說(shuō)明發(fā)電機(jī)已斷電,機(jī)上的電是由電源車提供的,艾克蘭告警為真警;如電壓無(wú)波動(dòng),則說(shuō)明發(fā)電機(jī)未斷電,艾克蘭告警為虛警。
2)如果在地面電源或座艙地面電源開(kāi)關(guān)有一項(xiàng)是斷開(kāi)的情況下試車,當(dāng)短波電臺(tái)發(fā)射出現(xiàn)電磁干擾告警時(shí),如果是真警,則機(jī)上電是由蓄電瓶應(yīng)急供電,短波電臺(tái)將斷電;如果是虛警,則機(jī)上供電正常,不會(huì)有系統(tǒng)存在斷電的情況。
3)如果在地面電源或座艙地面電源開(kāi)關(guān)有一項(xiàng)是斷開(kāi)的情況下試車,將語(yǔ)音告警模擬開(kāi)關(guān)接通,如果是真警,在艾克蘭告警的同時(shí),耳機(jī)中會(huì)有“兩個(gè)發(fā)電機(jī)故障,飛行時(shí)間l0min”的語(yǔ)音告警;如果是虛警,在艾克蘭告警的同時(shí),耳機(jī)中會(huì)有“看信號(hào)盤”語(yǔ)音提示。
4)在試車前連接地面電源檢查儀,當(dāng)短波電臺(tái)發(fā)射出現(xiàn)電磁干擾告警時(shí),觀察電源檢查儀顯示的A、B、C 三項(xiàng)電的電壓與頻率是否有變化,如果無(wú)明顯超標(biāo)的變化,說(shuō)明為虛警;如果有變化且超過(guò)電壓或頻率的規(guī)定值,說(shuō)明為真警。
4.1.2 判定
1)試車前連接電源檢查儀,發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)正常,拔掉地面電源插頭,短波電臺(tái)在5 波道(某一頻率)多次按壓發(fā)射按鈕進(jìn)行通話,觀察當(dāng)艾克蘭出現(xiàn)“兩臺(tái)發(fā)電機(jī)”告警時(shí),電源檢查儀上的交流A、B、C 三項(xiàng)電壓及頻率,均未變化,耳機(jī)中語(yǔ)音提示“看信號(hào)牌”,判斷為虛警。
2)飛參判讀,當(dāng)短波電臺(tái)發(fā)射出現(xiàn)電磁干擾告警時(shí),電壓均無(wú)波動(dòng)。
通過(guò)上述試驗(yàn),囊括了全部4 種判斷方法,全部判定為虛警,百分百確定此干擾造成的告警為虛警,即短波電臺(tái)發(fā)射信號(hào)時(shí)干擾了艾克蘭告警系統(tǒng)。
按虛警排除方案進(jìn)行施工:
1)將天線調(diào)諧器的所有搭鐵線、搭鐵片和電臺(tái)收發(fā)機(jī)的搭鐵線重新打磨安裝,檢查故障現(xiàn)象仍在。
2)大修時(shí)已對(duì)設(shè)備艙內(nèi)短波電臺(tái)高頻饋線、天調(diào)下端至發(fā)動(dòng)機(jī)艙高頻饋線、天調(diào)上端至天線高頻饋線進(jìn)行了防波處理。檢查防波處理的部位,無(wú)破損,搭鐵線連接可靠良好。
3)更換天線調(diào)諧器后,開(kāi)車試驗(yàn),在短波電臺(tái)5 波道多次發(fā)射,艾克蘭無(wú)告警顯示,耳機(jī)也無(wú)告警音。
發(fā)動(dòng)機(jī)試車,在所有波道上多次進(jìn)行了發(fā)射試驗(yàn),均無(wú)干擾告警。接著又進(jìn)行了改頻,在所有波道上多次進(jìn)行了發(fā)射試驗(yàn),均無(wú)干擾告警。
由短波電臺(tái)工作原理可知,當(dāng)在某一頻率調(diào)諧時(shí),天調(diào)應(yīng)調(diào)諧到駐波比符合要求才算調(diào)諧成功,可停止調(diào)諧。駐波比直接影響高頻信號(hào)的反射功率,反射功率越大,高頻通道上的電磁輻射就越大。更換的天調(diào)在該頻率上調(diào)諧后的駐波比較原機(jī)天調(diào)調(diào)諧后的駐波比小。此時(shí),設(shè)備艙的高頻通道電磁輻射小,未對(duì)告警線路產(chǎn)生干擾或干擾造成的告警線路上的電壓值未達(dá)到開(kāi)啟艾克蘭告警電壓門限值(3.5V),因此故障現(xiàn)象消失。
通過(guò)上述工作,排除了該架飛機(jī)“在試車情況下,短波電臺(tái)在5 波道(某頻率)發(fā)射時(shí),艾克蘭打印‘兩臺(tái)發(fā)電機(jī)’故障”。但以上只做了干擾源一方的工作,雖然對(duì)在用頻率進(jìn)行了試驗(yàn),但不能保證在短波所有頻率上不再發(fā)生此類故障。如在后續(xù)改頻時(shí)再次出現(xiàn)該類故障,需將1 號(hào)、2 號(hào)交流接觸器盒至艾克蘭的邏輯組件左、右發(fā)電機(jī)告警線路做雙絞屏蔽線升級(jí)改造,以達(dá)到抗干擾目的,徹底解決此類干擾問(wèn)題。