某型飛機(jī)氣象雷達(dá)在外場進(jìn)行天線安裝誤差校準(zhǔn)的新方法

摘 要：通過某型民機(jī)在外場運(yùn)營時(shí)，氣象雷達(dá)出現(xiàn)的天線安裝誤差校準(zhǔn)不易進(jìn)行的問題，經(jīng)過對原校準(zhǔn)方法的分析與思考，提出一種新的安裝誤差校準(zhǔn)方法，提高了外場可操作性和維修性。同時(shí)對其他民機(jī)也有著積極的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：氣象雷達(dá)；天線安裝誤差；誤差校準(zhǔn)

1 概述

為了避免飛機(jī)在飛行過程中由于誤入雷雨區(qū)或惡劣氣象區(qū)所造成危險(xiǎn)或事故的發(fā)生，國際民航組織、中國民用航空局對民用飛機(jī)強(qiáng)制要求安裝氣象雷達(dá)。

氣象雷達(dá)是雷達(dá)的一種，通過雷達(dá)天線向外輻射電磁波，遇到大氣中的水氣凝結(jié)物（云、雨、雪、冰結(jié)晶、冰雹）后將反射部分能量，經(jīng)天線接收后送到接收機(jī)中，系統(tǒng)根據(jù)目標(biāo)回波的強(qiáng)弱來判斷前方氣象情況，并在顯示器上顯示，以便飛行員根據(jù)顯示的距離、方位圖像改變航向，提前避開前方雷雨、湍流等惡劣氣象，保障飛行安全，是飛機(jī)上的重要機(jī)載設(shè)備之一。

某型民機(jī)（以下簡稱：飛機(jī)）安裝的是由美國COLLINS公司生產(chǎn)的WXR-840氣象雷達(dá)（以下簡稱840雷達(dá)），為了保證雷達(dá)能夠精確獲取飛機(jī)前方的氣象信息，雷達(dá)天線安裝后應(yīng)進(jìn)行安裝誤差校準(zhǔn)。文章通過某型民機(jī)在外場運(yùn)營時(shí)，840雷達(dá)出現(xiàn)的天線安裝誤差校準(zhǔn)不易進(jìn)行的問題，經(jīng)過對原校準(zhǔn)方法的分析與思考，提出一種新的天線安裝誤差校準(zhǔn)方法，提高了外場可操作性和維修性。

2 雷達(dá)天線安裝誤差校準(zhǔn)

840雷達(dá)安裝完成后，天線面板與飛機(jī)構(gòu)造水平面的垂直度夾角稱為俯仰角誤差，天線底座與飛機(jī)對稱面的垂直度夾角稱為橫滾角誤差，統(tǒng)稱天線安裝誤差。為了保證雷達(dá)探測到最精確的氣象目標(biāo)參數(shù)，最理想的天線安裝誤差應(yīng)為零，但這種理想狀態(tài)在機(jī)械安裝范疇是很難達(dá)到的，或多或少都會存在著天線安裝誤差。840雷達(dá)的俯仰角/橫滾角誤差值要求均應(yīng)在0±0.25°以內(nèi)，因此，飛機(jī)在出廠前，氣象雷達(dá)天線安裝誤差已進(jìn)行校準(zhǔn)，滿足誤差要求。

飛機(jī)在外場運(yùn)營時(shí)，確認(rèn)氣象雷達(dá)收發(fā)機(jī)/天線已故障，必須進(jìn)行更換時(shí)，在更換好收發(fā)機(jī)/天線后必須重新進(jìn)行天線安裝誤差校準(zhǔn)。

3 原校準(zhǔn)方法及特點(diǎn)

目前飛機(jī)在外場運(yùn)營時(shí)，當(dāng)出現(xiàn)拆裝氣象雷達(dá)收發(fā)機(jī)/天線后，對天線安裝誤差校準(zhǔn)方法是：將飛機(jī)架水平（通過調(diào)整飛機(jī)的水平基準(zhǔn)面在絕對水平狀態(tài)），測量天線安裝誤差（俯仰角/橫滾角誤差）均應(yīng)在0±0.25°以內(nèi)，見圖1。

該校準(zhǔn)方法的特點(diǎn)是飛機(jī)必須處于架水平的條件下，而實(shí)際飛機(jī)在外場運(yùn)營時(shí)，很多場地并不具備飛機(jī)架水平的條件（如無專用千斤頂?shù)仍O(shè)備），且操作不便，維修性不好，給地勤人員帶來了很大的工作量。如2011年6月，某航空公司在運(yùn)營飛機(jī)時(shí)，飛機(jī)在外場出現(xiàn)雷達(dá)故障，在更換收發(fā)機(jī)/天線后，由于機(jī)場無飛機(jī)架水平的條件，不能進(jìn)行天線安裝誤差校準(zhǔn)。航空公司技術(shù)人員咨詢是否可以優(yōu)化外場進(jìn)行天線安裝誤差校準(zhǔn)的方法。

4 新的校準(zhǔn)方法

經(jīng)過對原校準(zhǔn)方法的分析與思考，我們結(jié)合國內(nèi)外同類氣象雷達(dá)的天線安裝誤差的校準(zhǔn)方法和外場飛機(jī)的實(shí)際情況，提出了飛機(jī)氣象雷達(dá)新的天線安裝誤差校準(zhǔn)方法。

該方法適用于飛機(jī)在外場運(yùn)營時(shí)，對840雷達(dá)收發(fā)機(jī)/天線拆裝后，進(jìn)行天線安裝誤差的校準(zhǔn)。

具體方法是：第一，在拆卸840雷達(dá)收發(fā)機(jī)/天線前，飛機(jī)在外場自然停放狀態(tài)下（不用架水平），按圖2用DP-45電子測斜儀（840雷達(dá)配套設(shè)備）測量天線的安裝誤差（俯仰角/橫滾角誤差值）并記錄；第二，在拆卸過程中，詳細(xì)記錄各調(diào)整墊片的安裝位置；第三，重新安裝時(shí)，保證各調(diào)整墊片在原位置安裝；第四，安裝好后，用電子測斜儀測量天線安裝誤差，與記錄的拆卸前的天線安裝誤差值進(jìn)行比較，保證拆裝前后誤差值相同（若不同，重新調(diào)整安裝天線并測量，直至拆裝前后誤差值相同）。

由于840雷達(dá)天線在拆裝前后，飛機(jī)停放位置未改變（即拆裝前后飛機(jī)的水平面/對稱面基準(zhǔn)是一致的），因此拆裝前后所測得的天線安裝誤差值相同，就可保證天線安裝誤差值未改變，滿足飛機(jī)出廠前，在架水平條件下天線安裝誤差的要求（俯仰角/橫滾角誤差值均應(yīng)在0±0.25°以內(nèi)）。

該方法對840雷達(dá)在外場進(jìn)行天線安裝誤差校準(zhǔn)進(jìn)行了創(chuàng)新，簡化了外場校準(zhǔn)時(shí)所需的條件。對現(xiàn)有的MA60飛機(jī)必須架水平的校準(zhǔn)方法進(jìn)行了優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了對840雷達(dá)天線安裝誤差的準(zhǔn)確、便捷校準(zhǔn)，減少了飛機(jī)外場保障設(shè)備和工作量，提高了維修性。經(jīng)試驗(yàn)和試飛驗(yàn)證表明操作方便，實(shí)用性強(qiáng)。

以下是使用本誤差校準(zhǔn)方法在外場進(jìn)行840雷達(dá)天線安裝誤差校準(zhǔn)的舉例說明：

在拆卸雷達(dá)天線前，飛機(jī)自然停放（不用架水平），測量雷達(dá)天線的俯仰角/橫滾角誤差值并記錄（如俯仰角：0.30°、橫滾角-0.35°）；拆卸過程中，詳細(xì)記錄各調(diào)整墊片的安裝位置；重新安裝天線時(shí)，保證各調(diào)整墊片在原位置安裝；安裝好后，測量天線安裝誤差，與記錄的拆卸前的天線安裝誤差值（俯仰角：0.30°、橫滾角-0.35°）進(jìn)行比較，保證拆裝前后誤差值相同（若不同，重新調(diào)整安裝天線并測量，直至拆裝前后誤差值相同）。這樣就可保證天線安裝誤差滿足要求，準(zhǔn)確、便捷的對天線安裝誤差進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)完成后，操作氣象雷達(dá)正常工作，實(shí)現(xiàn)對前方氣象信息的精確探測。

5 結(jié)束語

隨著公司飛機(jī)大量交付客戶運(yùn)營，外場服務(wù)保障和技術(shù)支持等工作變得日趨重要，如何能最大限度的保障飛機(jī)正常運(yùn)營，保證各系統(tǒng)正常工作是我們需要時(shí)刻關(guān)注的問題。我們要對各設(shè)備的功能、性能、維護(hù)等方面進(jìn)行思考與改進(jìn)，滿足客戶需求。同時(shí)，后續(xù)飛機(jī)也安裝了840雷達(dá)，新的天線安裝誤差方法對飛機(jī)外場運(yùn)營也有著積極的借鑒意義。

參考文獻(xiàn)

[1]氣象雷達(dá)概論[Z].