0MA600飛機APU火警探測系統(tǒng)可靠性研究

柳昌齡

摘 要：飛機火警探測系統(tǒng)用于發(fā)現火警時向飛行人員提供報警信號。APU火警探測安裝在APU艙內，用于探測APU艙內的火警情況。如果探測系統(tǒng)失效，將導致APU火警無法被探測。一旦APU失火而不及時滅火，將造成更大損失，甚至可能出現人員傷亡?；鹁綔y器可能因為震動、腐蝕等原因，發(fā)出錯誤的故障信號，甚至導致火警警告。因此，提高火警探測系統(tǒng)的可靠性對航空安全有很重要的意義。

關鍵詞：火警探測 氣動式 多余度 傳感線

中圖分類號：V24401+2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）01（b）-0010-02

新舟600飛機APU發(fā)動機火警探測系統(tǒng)是一套由單根五針式火警/過熱傳感線構成的單回路火警探測系統(tǒng)。由于是單套系統(tǒng)，其可靠性遠低于多余度的雙環(huán)路設計，因此提高新舟飛機APU火警探測系統(tǒng)可靠性有很重要的意義。

1 飛機火警探測系統(tǒng)介紹

飛機火警采用的探測系統(tǒng)有兩種形式：氣動式火警探測系統(tǒng)和熱敏電阻式火警探測系統(tǒng)。

熱敏電阻式火警探測系統(tǒng)采用熱敏傳感器電阻隨溫度變化的原理來制作。但是熱敏電阻容易受環(huán)境電磁場的影響，同時其檢測電路也較為復雜，元器件和線路設計成本較高。而氣動式火警探測器利用氮氣受熱膨脹的原理工作。氣動火警探測抗干擾能力好，容易實現探測器自身的檢測，且成本較低。因此現代飛機的火警探測器廣泛采用氣動式火警探測器。

氣動式的火警探測系統(tǒng)主要由自檢電門、氣體室和報警電門構成。氣體室一端為不銹鋼細管，其中充滿一定壓力的氦氣，用于探測發(fā)動機的火警，另一端控制報警電門和自檢電門的活動觸點。根據氣體室中氣體壓力不同，火警探測器共可以向外輸出3種信號：探測器正常信號、火警信號和探測器失效信號。

2 采用多余度設計提高火警探測系統(tǒng)可靠性

APU火警探測系統(tǒng)通過傳感線感受周圍溫度，發(fā)出火警信號，引導飛行員進行滅火操作?，F在對提高火警探測系統(tǒng)可靠性的研究，主要集中在使用更優(yōu)化的邏輯設計和使用多余度設計上。使用更優(yōu)化的設計，可以避免火警漏報和虛假信號。而使用多余度設計，則是安裝兩套獨立的火警探測系統(tǒng)，即工作環(huán)路A和B，這可以避免當一個環(huán)路發(fā)生故障時，整個APU失去火警探測的功能。

APU的火警探測線安裝在APU艙內，其布線需要包裹整個APU艙，這樣才能保證APU在任何位置發(fā)生火情，都可以及時被探測到。多余度設計的火警探測系統(tǒng)，在每個位置上均有兩個彼此相互獨立的火警探測裝置，這些探測裝置的結構組合起來（如圖2），形成兩個相互獨立的探測環(huán)路，各自獨立地探測APU的火警。兩個環(huán)路的火警探測器的輸出端采用并聯相連，只要其中一個環(huán)路探測到火警信號，火警探測系統(tǒng)就會輸出火警信號，同時如果其中有一個探測環(huán)路發(fā)生故障，環(huán)路也會發(fā)出故障信號。

火警探測系統(tǒng)可以向火警指示系統(tǒng)輸出3種信號：火警信號、探測器工作正常信號和探測器失效信號。

當飛機電源系統(tǒng)對火警探測器提供28 V直流電以后，如果探測器工作正常，會將正常的信號送到信號線并傳回火警警告系統(tǒng)，火警警告系統(tǒng)沒有火警指示。若探測器所探測到的溫度升高到一定值（一般為400 ℃），氣體室里密閉氮氣受熱膨脹，氣壓增大。當壓力增大到一定值，就會觸發(fā)報警電路，使電流從電源直接通過報警電門流向信號線，APU火警報警系統(tǒng)發(fā)出火警警告。

當APU探測器沒有探測到火警且探測裝置工作正常時，氣體室中氮氣將自檢電門的活動觸點頂向左邊彎曲，保持自檢電門的固定觸點與活動觸點相接觸，這時的自檢電門閉合，不會向火警警告系統(tǒng)輸出信息。

若火警探測器受損而造成氣室內的氮氣泄漏，將使自檢電門和報警電門的活動觸點和固定觸點斷開。這樣飛機電源系統(tǒng)的電流不能從匯流條流向火警信號線，此時信號線會向APU火警警告系統(tǒng)輸出探測器失效信號。

從上面我們可以看出，飛機APU的火警探測系統(tǒng)采用多余度設計，可以提高火警探測的及時性和可靠性，采用嚴密完善的邏輯設計，減小了虛假火警和漏報火警的可能性。

3 MA600飛機APU火警線路改進提升可靠性

新舟飛機APU火警探測線路采用了單環(huán)路設計。飛機在交付運行后，由于火警探測裝置受到溫度、濕度、發(fā)動機震動、線路污染、老化等因素的影響，可靠性降低。因此，只有通過飛機的使用維護，掌握APU火警探測系統(tǒng)在飛機各種運行情況下的狀態(tài)，才能對火警探測系統(tǒng)維護提出更合理的要求。

MA600飛機APU火警線路，在運行中發(fā)現其線路固定存在安全隱患，容易因發(fā)動機震動造成傳感線路斷裂。經分析主要是插頭安裝位置不合理，容易造成線路端頭損壞。通過改進插頭安裝位置，能有效防止傳感線路損壞。通過對APU艙內各位置的測算，將插頭安裝在APU艙右側下部位置較為合適，線路走向不會轉彎幅度過大。

4 結語

飛機APU火警探測系統(tǒng)是保障飛機安全的重要系統(tǒng)?，F代飛機生產企業(yè)為提高火警探測系統(tǒng)可靠性，不僅在硬件上采用多余度的設計，同時還采用更加嚴密和完善的邏輯系統(tǒng)，來提高火警探測的及時性和準確性。但對于僅安裝了單套火警探測系統(tǒng)卻又已經交付使用的飛機，其火警系統(tǒng)可靠性大大降低。我們只能通過在維護中總結經驗，保持火警探測系統(tǒng)的靈敏性。該文所關注的飛機發(fā)動機震動對火警探測系統(tǒng)可靠性的影響，不僅可以改善現有新舟600飛機APU火警探測系統(tǒng)的可靠性，還能為生產廠家提供數據支持，為進一步提升新舟飛機火警探測系統(tǒng)性能做出貢獻。

參考文獻

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