大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)“失速”燈常亮故障分析

王占剛 劉建波 謝向成 李明軒

摘要：針對某型飛機(jī)大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)“失速燈”異常現(xiàn)象，通過對其故障機(jī)理進(jìn)行分析、判斷，利用有效檢測設(shè)備，達(dá)到準(zhǔn)確判斷快速排除故障的目的。

關(guān)鍵詞：大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)；失速燈；常亮

Keywords：air data system；stall lights；always-on

1 故障描述

某型飛機(jī)大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)由攻角傳感器、大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)、攻角指示電源盒、攻角指示器、告警控制盒、顯示盒等產(chǎn)品組成。飛機(jī)在飛行過程中，當(dāng)攻角超過臨界攻角后，飛機(jī)的阻力因攻角增大而增大，飛機(jī)的速度減小，造成飛機(jī)失速，為了提醒飛行員注意，座艙內(nèi)顯示盒上的“失速”燈會燃亮。

一架該型飛機(jī)大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)在地面通電時發(fā)現(xiàn)，接通綜合告警系統(tǒng)電源開關(guān)，座艙內(nèi)顯示燈盒上的“失速”燈常亮；而接通大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)電源開關(guān)后，攻角傳感器在兩個極限位置間緩慢旋轉(zhuǎn)過程中，座艙內(nèi)顯示燈盒上的“失速”燈仍常亮。

2 大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)失速信號工作原理分析

大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)失速信號工作原理如圖1所示。從攻角傳感器輸出的指示攻角ai信號以模擬量形式輸入大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)16選1模擬開關(guān)的輸入端。對指示攻角ai信號進(jìn)行采樣，16選1模擬開關(guān)對應(yīng)于ai的通道地址，首先通過44H信號送入通道地址鎖存器中，模擬開關(guān)把a(bǔ)i信號送出，然后通過4CH信號啟動采樣/保持控制電路，使該電路在A/D轉(zhuǎn)換器的S/H端送出一個脈沖信號。A/ D轉(zhuǎn)換器對輸入其VA端的模擬信號進(jìn)行采樣，然后在轉(zhuǎn)換器的“啟動”端輸出一個脈沖信號，以啟動A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信息通過42H信息將數(shù)據(jù)緩沖器打開，使數(shù)字量通過數(shù)據(jù)總線傳輸?shù)街醒胩幚頇C(jī)的存貯器中。中央處理機(jī)中的微處理器用地址信息讀取存貯器中對應(yīng)的程序內(nèi)容，并按照程序的要求執(zhí)行相應(yīng)操作，操作的結(jié)果是一路以真攻角at模擬量的形式通過攻角指示電源盒傳輸給攻角指示器，另一路以失速告警開關(guān)量接地的形式通過告警控制盒傳輸給顯示盒，進(jìn)行失速告警。

3 大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)失速信號機(jī)上線路分析

大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)失速信號機(jī)上線路如圖2所示。

+27V直流電源經(jīng)導(dǎo)線7D1/（2）通過DX1插頭送至大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)7DXS2插頭的1號、4號針入，在內(nèi)部轉(zhuǎn)換后由7DXS2插頭的6號針出，經(jīng)導(dǎo)線7D6/（2）通過DX1插頭送至攻角傳感器的3號針入，攻角傳感器的1號、2號針指示攻角信號通過DX1插頭送至7DXS2插頭的11號、7號針入，在內(nèi)部轉(zhuǎn)換后分成兩路，一路由7DXS1插頭的15號、31號針出，經(jīng)DX1插頭送至攻角指示電源盒6號、7號針入，另一路由7DXS1插頭的10號針出，分別經(jīng)DX1插頭34號針、DX2插頭的1號針?biāo)椭粮婢刂坪?WX2插頭24號針入。

+27V直流電源經(jīng)導(dǎo)線44F3送至攻角指示電源盒3號針入，經(jīng)內(nèi)部轉(zhuǎn)換后從44F-1插頭1、2、3、6、7、8號針出，送至攻角指示器11F插頭1、2、3、6、7、8號針入；從44F-1插頭10、11、12、15、16、17號針出，送至攻角指示器12F插頭8、7、6、3、2、1號針入；攻角指示電源盒信號線從44F-1插頭4、5號針出，送至攻角指示器11F插頭4、5號針入；攻角指示電源盒信號線從44F-1插頭13、14號針出，送至攻角指示器12F插頭5、4號針入。

+27V直流電源經(jīng)導(dǎo)線11W1送至綜合告警控制盒1WX2插頭1、2號針入，經(jīng)內(nèi)部轉(zhuǎn)換后從告警控制盒1WX1插頭5號針出，分別送至前后艙顯示盒5號針入，失速信號從1WX2插頭24號針入，經(jīng)內(nèi)部轉(zhuǎn)換后從告警控制盒1WX1插頭17號針出，送至前后艙顯示盒17號針入。

4 故障分析及排查

通過對原理及線路分析，導(dǎo)致產(chǎn)生失速燈常亮的原因有以下4種情況：

1）攻角傳感器輸出信號故障；

2）大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)解算信號故障；

3）顯示盒信號顯示故障；

4）失速信號線路故障。

對此，采取由易到難的原則，逐條進(jìn)行排查。

1）由故障現(xiàn)象可知，接通綜合告警電源開關(guān)而未接通大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)電源開關(guān)時，“失速”燈常亮。由大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)失速信號機(jī)上線路供電關(guān)系可知，大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)未上電，攻角傳感器無攻角信號輸出，此時顯示盒上的失速燈已常亮，說明失速信號故障的產(chǎn)生與攻角傳感器輸出信號無關(guān)。

2）更換大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)產(chǎn)品，故障現(xiàn)象沒有消失，用三用表對大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)內(nèi)部7DXS1插頭10號針的絕緣性進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)絕緣性符合技術(shù)要求，排除了大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)故障。

3）更換顯示盒產(chǎn)品，故障現(xiàn)象仍沒有消失，排除了顯示盒存在故障的可能性。

4）對失速信號線路進(jìn)行檢查。大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)失速信號機(jī)上線路如圖2所示。在“失速燈”常亮故障復(fù)現(xiàn)的狀態(tài)下，斷開大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)7DXS1插頭，對產(chǎn)生的失速信號線進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)故障消失，說明該故障與大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)7DXS1插頭線路有關(guān)聯(lián)。用三用表測量大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)7DXS1插頭10號失速信號線到告警控制盒1WX2插頭24號線間的電阻值，線路電阻值良好，說明失速信號產(chǎn)生的產(chǎn)品、失速信號線通路均正常，判斷可能是失速信號屏蔽線的問題，需進(jìn)一步檢查失速信號屏蔽線情況。

5）斷開大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)7DXS1插頭及告警控制盒1WX2插頭，測量大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)7DXS1插頭的10號失速信號線與大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)7DXS1插頭23號屏蔽線間的電阻值，結(jié)果為0.7Ω異常。大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)7DXS1插頭10號失速信號線與其屏蔽線23號間的電阻值應(yīng)為無窮大。為了查找故障點(diǎn)，斷開DX1插頭，通過對圖2線路分析可知，短路點(diǎn)必然發(fā)生在7DXS1插頭的 10號至DX1插頭的34號之間的7D10/（1）導(dǎo)線上，而在7D10/（1）導(dǎo)線的屏蔽線上分別加工了兩個引出點(diǎn)，因此導(dǎo)線屏蔽線的引出點(diǎn)很可能就是短路故障點(diǎn)。

6）為了準(zhǔn)確判斷短路點(diǎn)靠近7DXS1插頭、DX1插頭哪一個屏蔽線引出點(diǎn)，因普通三用表不能準(zhǔn)確定位，可利用微歐計(jì)對電阻微小變化靈敏的特點(diǎn)進(jìn)行測量判斷。假如短路點(diǎn)同時發(fā)生在靠近7DXS1、DX1插頭相對應(yīng)屏蔽線的引出點(diǎn)，用微歐計(jì)測量7DXS1插頭的10號失速信號線與23號屏蔽線之間的阻值，將大于DX1插頭34號失速信號線與16號屏蔽線之間的阻值，原因是7DXS1插頭的10號失速信號線與23號屏蔽線距短路點(diǎn)的導(dǎo)線長度相對更長，而DX1插頭的34號失速信號線與16號屏蔽線距短路點(diǎn)的導(dǎo)線長度相對更短；假如短路點(diǎn)發(fā)生在靠近DX1插頭端的屏蔽線引出點(diǎn)，用微歐計(jì)測量7DXS1插頭的10號失速信號線與23號屏蔽線之間的阻值，將比DX1插頭34號失速信號線與16號屏蔽線之間的阻值大得多，原因是7DXS1插頭的10號失速信號線與23號屏蔽線距短路點(diǎn)的導(dǎo)線長度相對長得多，而DX1插頭的34號失速信號線與16號屏蔽線距短路點(diǎn)的導(dǎo)線長度相對短得多；假如短路點(diǎn)發(fā)生在靠近插頭7DXS1插頭端的屏蔽線引出點(diǎn)，用微歐計(jì)測量7DXS1插頭的10號失速信號線與23號屏蔽線之間的阻值將小于DX1插頭的34號失速信號線與16號屏蔽線之間的阻值，原因是7DXS1插頭的10號失速信號線與23號屏蔽線距短路點(diǎn)的導(dǎo)線長度相對更短，而DX1插頭的34號失速信號線與16號屏蔽線距短路點(diǎn)的導(dǎo)線長度相對更長。該方法可有效判斷故障短路點(diǎn)靠近哪一插頭端。

通過測量，判斷靠近DX1插頭的34號失速信號線7D10/（1）與16號屏蔽線在引出端短路。對靠近DX1插頭的34號失速信號線線芯與16號屏蔽線的搭接處重新焊接加工，處理后檢測電阻值為無窮大，再次通電檢查正常，故障排除。再次人為短接故障，現(xiàn)象復(fù)現(xiàn)。

5 原因分析及預(yù)防措施

為了查明失速信號線線芯與屏蔽線接觸導(dǎo)致失速燈常亮的原因，進(jìn)一步對線路測量，如圖2所示。斷開大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)7DXS1插頭，測量大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)內(nèi)部7DXS1插頭23號針與36號針電阻值為0.5Ω，說明大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)內(nèi)部7DXS1插頭23號針與其36號針為通路，而與其對接的大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)7DXS1插頭36號線-7D36/（1）為飛機(jī)機(jī)體接地線。

該故障的原因?yàn)槭傩盘柧€與屏蔽線短接，屏蔽線通過大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)內(nèi)部轉(zhuǎn)換接地，導(dǎo)致失速信號工作異常。在飛機(jī)修理過程中，信號線通過屏蔽線間接接地的故障容易被忽視，一旦出現(xiàn)故障，排查過程費(fèi)時費(fèi)力，嚴(yán)重影響生產(chǎn)進(jìn)度，為此應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：

1）電纜修理階段，加強(qiáng)對電纜的修理檢查，測量導(dǎo)線線芯與導(dǎo)線屏蔽套之間的絕緣性；

2）電纜裝配階段，應(yīng)理順電纜，電纜固定不應(yīng)有應(yīng)力，避免因裝配、彎折、強(qiáng)拉、硬扯、固定不良等原因造成導(dǎo)線與屏蔽套短路。

作者簡介

王占剛，工程師，主要從事航空特設(shè)專業(yè)修理技術(shù)工作及現(xiàn)場問題處理。

劉建波，高級工程師，主要從事航空特設(shè)整機(jī)故檢技術(shù)工作。

謝向成，工程師，主要從事航空特設(shè)專業(yè)修理技術(shù)工作與生產(chǎn)資源的組織調(diào)度。

李明軒，技師，主要從事航空特設(shè)專業(yè)修理工作與現(xiàn)場問題處理。