某型飛機(jī)干擾吊艙接收信號(hào)傳輸通道斷路故障分析

魯軍 張肖

摘要：某型飛機(jī)干擾吊艙發(fā)生接收信號(hào)傳輸通道斷路故障，對(duì)該故障進(jìn)行研究分析，查找故障原因，制定改進(jìn)辦法，為修理、研究等相關(guān)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：干擾吊艙；斷路；波導(dǎo)同軸

Keywords：jamming pod；open circuit；coaxial waveguide

1 故障情況

某型飛機(jī)干擾吊艙在進(jìn)行信號(hào)接收靈敏度檢測(cè)時(shí)，干擾吊艙無(wú)靈敏度顯示，初步判定信號(hào)傳輸通道存在故障。分解吊艙后進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，該傳輸通道上的波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換器探針斷脫，如圖1所示。

2 故障分析

2.1 波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)及失效影響

該波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換器是干擾吊艙互干擾閉鎖裝置的組成部分，為互干擾閉鎖裝置配套新加裝部件，安裝位置如圖2所示。

波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換器型號(hào)為XB-W A112-N，是探針式同軸—矩形波導(dǎo)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，將同軸線的內(nèi)導(dǎo)體做成探針的形式，插入到波導(dǎo)腔體中（見(jiàn)圖3），一端與接插件相連接，另一端為懸置狀態(tài)，探針頂部裝有可調(diào)節(jié)螺帽，從結(jié)構(gòu)看，屬于懸臂梁結(jié)構(gòu)。初步分析探針斷落原因?yàn)楫a(chǎn)品工作時(shí)間較長(zhǎng)后耦合探針的可靠性下降，飛行過(guò)程中受振動(dòng)斷脫。

波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換器主要實(shí)現(xiàn)將波導(dǎo)管通過(guò)耦合探針與同軸電纜連接起來(lái)的功能。本次故障的機(jī)理是耦合探針斷脫后，信號(hào)進(jìn)入波導(dǎo)管后無(wú)法通過(guò)耦合探針進(jìn)入高頻電纜，與之連接的硬波導(dǎo)組件伴隨出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象，導(dǎo)致接收信號(hào)傳輸通道中斷，信號(hào)無(wú)法傳輸給干擾吊艙的信號(hào)處理部件（見(jiàn)圖4）。

該波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換器功能失效，導(dǎo)致接收信號(hào)傳輸通道斷路。如沒(méi)有被發(fā)現(xiàn)，干擾吊艙雖自檢良好，實(shí)則接收功能已喪失?；卮鹗襟w制的干擾吊艙接收不到雷達(dá)信號(hào)，就無(wú)法施放干擾信號(hào)，無(wú)法對(duì)敵雷達(dá)實(shí)施有源干擾，將導(dǎo)致干擾吊艙掛在飛機(jī)上形同虛設(shè)，嚴(yán)重影響飛機(jī)的空中作戰(zhàn)性能。

2.2 波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換器斷裂口分析

對(duì)波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換器斷裂口進(jìn)行掃描電鏡觀察，斷口形貌分別如圖5、圖6所示。斷口不同區(qū)域的形貌均為韌窩，未見(jiàn)沿晶以及疲勞擴(kuò)展的形貌，因此波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)化器探針的斷裂為韌性斷裂。失效零件已隨飛機(jī)飛行較長(zhǎng)時(shí)間（飛行數(shù)百小時(shí)），分析認(rèn)為探針應(yīng)是在異常狀況（很高的應(yīng)力水平）下發(fā)生的斷裂。探針的斷裂位置為根部（截面積變化處），是探針的應(yīng)力集中點(diǎn)。

2.3 組織檢查

斷裂探針的金相組織如圖7、圖8所示，斷口附近以及芯部的組織均為等軸晶粒，晶粒細(xì)小，尺寸約為10pm，未見(jiàn)明顯冶金缺陷，硬度為416HV0.30。

2.4 故障原因確定

波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換器安裝在干擾吊艙內(nèi)部，干擾吊艙懸掛在機(jī)翼邊緣，振動(dòng)頻率大，工作時(shí)間較長(zhǎng)后，耦合探針的可靠性下降，飛行過(guò)程中受振動(dòng)影響，在高于強(qiáng)度極限的應(yīng)力下發(fā)生了韌性斷裂，為過(guò)應(yīng)力斷裂。探針的組織未見(jiàn)明顯冶金缺陷。

3 改進(jìn)措施

按性能檢查和外觀檢查的方法確定了波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換器的故障原因。決定對(duì)故障部件進(jìn)行及時(shí)更換；結(jié)合工廠巡檢計(jì)劃，在巡檢中發(fā)現(xiàn)此問(wèn)題時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)更換。

建議將干擾吊艙接收通道性能檢測(cè)納入6±1個(gè)月周期性檢查工作中，以提前發(fā)現(xiàn)故障隱患。