一起超短波電臺無法接收故障分析

包睿 胡海波 劉大菊 鄭玉芳 吳萬華 王偉

摘要：某型直升機配裝的超短波電臺執(zhí)行飛行任務時無法接收地面指揮塔臺信號，且故障時有時無，而地面指揮塔臺能接收直升機發(fā)射信號。本文根據(jù)排故流程，結合饋線電路圖進行分析，深度剖析該故障產生的原因和排除方法，為直升機同類故障的排除提供參考。

關鍵詞：超短波電臺；接收；故障分析

Keywords：ultra-short wave radio station；reception；fault analysis

0 引言

某型直升機于2010年引進國內，是適用于高溫、高原地區(qū)的改進型。該機是單旋翼帶尾槳的起落架為前三點不可收放式運輸型直升機，正常起飛重量11000kg，最大起飛重量13000kg，升限6200m。

超短波電臺作為各類常用航空飛行器的必備產品，主要用于航空飛行器間的相互聯(lián)絡以及與地面指揮塔臺的聯(lián)絡。直升機通常配有兩部超短波電臺，分別稱為主、備電臺。一般采用不同的供電方式，當主電臺出現(xiàn)故障時，可操作備電臺進行通信聯(lián)絡。

本文談及的故障較為少見。具體表現(xiàn)為飛機在維護過程中未發(fā)現(xiàn)任何問題，只是在飛行時飛行員反映主電臺無法接收到地面指揮塔臺信息。一般出現(xiàn)上述情況常將故障定位于電臺本身工作不穩(wěn)定，進而采取串件、測量導通等方式進行排故。但本故障中在完成串件超短波電臺主機、控制盒、天線和測量導通等措施后均未發(fā)現(xiàn)故障點。

1 超短波電臺簡介

為確保該型直升機飛行中的通信聯(lián)絡安全性，該機裝有兩套超短波電臺，其中主超短波電臺為原機裝配的俄制電臺，備電臺為國內加裝。超短波電臺主要由收發(fā)機（主機）、控制盒、天線等組成。

主電臺控制盒裝于左駕前部（即主駕駛員），備電臺控制盒裝于右駕前部或中央操縱臺上。兩部超短波電臺主機均裝于無線電艙，呈前后排列或左右排列，按照“左主右備”或“前主后備”的規(guī)律進行裝配。兩件天線分別裝于尾梁的上下部，呈前后排列，前部為主電臺天線，后部為備電臺天線。

2 故障現(xiàn)象及故障樹

2.1 故障現(xiàn)象

執(zhí)行飛行任務時發(fā)現(xiàn)：主電臺與地面指揮塔臺通信時，有時無法接收塔臺指揮信號，同時主電臺發(fā)射也無自聽信號，將主電臺轉換為備電臺與地面塔臺指揮通信時接收信號正常，初步認為主電臺無法接收。

直升機返回基地后，地面檢查未發(fā)現(xiàn)故障。通過串件及線路導通均不能判定故障點。

2.2 故障分析

從故障表象初步分析，關鍵在于主電臺時好時壞，有以下幾種可能：

1）主電臺自身故障，性能不穩(wěn)定；

2）音頻控制繼電器故障；

3）航空插接件接觸不良；

4）線路虛焊，接觸不良；

5）線路破損，接地處接觸，導致信號線接地。

故障樹如圖1所示。

3 故障分析及技術難點

3.1 確認故障現(xiàn)象及技術難點

為了復現(xiàn)故障現(xiàn)象，上機進行通電檢查。先采用外接地面電源供電方式，保證機上交直流電供給正常，接通電源系統(tǒng)和無線電通信系統(tǒng)的相關設備進行查看，通電檢查主電臺接收正常，發(fā)射自聽正常。再在地面開車情況下，由直升機機上電源系統(tǒng)供電，故障未復現(xiàn)。通過多次反復開大車復查，偶爾有主電臺無接收信號情況。

該故障的難點在于主電臺工作時好時壞，且需在直升機開大車時此現(xiàn)象才偶爾出現(xiàn)，不便于故障點的鎖定，只有結合主電臺無法接收故障樹，按先易后難的原則進行逐一驗證。

3.2 進行串裝試驗

按照常規(guī)的排除流程，結合故障樹分析，認為可能是主電臺本身性能不穩(wěn)定造成故障，故進行串裝試驗，以保證主電臺本身工作狀態(tài)良好。

串裝主電臺試驗操作方式分為兩步：第一步，將同型另一架通電良好的直升機主電臺整套拆下，將疑似故障的主電臺整套裝于線路良好的直升機進行通電試驗，多次開大車進行通電復查，主電臺工作正常；第二步，將同型另一架性能良好的主電臺串裝至故障機平臺進行開大車和試飛檢查，發(fā)現(xiàn)主電臺偶爾無法接收，故障復現(xiàn)。

從串裝試驗得出，導致該故障機主電臺無法接收的原因在于該機本身線路或其他設備，與主電臺無關。

3.3 天線底座情況檢查

按工廠試飛的排故經驗，天線底座與殼體接地不良易造成很多問題，如電臺接收噪聲大，發(fā)射干擾羅盤或發(fā)電機干擾等。查閱修理工藝規(guī)程及修理手冊，該型超短波電臺天線的接觸電阻值不應大于600μΩ，因此，對天線接觸電阻用微歐計進行測量驗證。驗證結果表明，天線接觸電阻合格。

3.4 對航空插件縮針縮孔現(xiàn)象的檢查

按照該型直升機無線電原理線路圖冊對主電臺各相關部件的航空插頭進行檢查，插頭應無縮針、縮孔現(xiàn)象。檢查內容及結果如表1所示。驗證結果表明，各產品的插頭及對應插座針孔情況良好，無縮針、縮孔現(xiàn)象。

3.5 主電臺供電線路和接地線檢查

按饋線連接圖（見圖2），對主電臺的供電和接地線以及導通性進行檢查，檢查內容及結果如表2所示。驗證表明，主電臺供電及地線接觸良好。

3.6 音頻控制繼電器檢查

通過檢查語音報警器輸出的音頻控制繼電器有無控制電壓，對控制繼電器的常開、常閉觸點進行測試。驗證結果表明，音頻控制繼電器工作良好。

3.7 故障分析線路

經過上述步驟，結合機內通話器是主備電臺共用，基本排除了機內通話器、航空插接件的接觸不良及主電臺本身問題。推測機上音頻線路故障的可能性較大，同時考慮備電臺的音頻線路能夠正常工作，且主備電臺除供電存在差異外，還存在音頻線路差異。

結合該型機的設計理念，當直升機出現(xiàn)火災后，直升機的火警傳感器將觸發(fā)語音告警器工作，從而自動接通無線電設備配電盒的控制繼電器，從而控制主電臺進入發(fā)射狀態(tài)，同時將語音告警器的火災音頻輸出傳遞到主電臺的音頻輸入端進行調制處理后，報知地面指揮塔臺知悉。因此推斷主電臺接收時好時壞是無線電設備配電盒內音頻信號導線接觸不良導致的。

鑒于此，將另一架直升機工作正常的無線電設備配電盒串裝該機進行驗證。串裝后進行開大車和試飛驗證，該直升機的故障消失，與地面塔臺接收信號良好，通信聯(lián)絡正常，故障定位到無線電設備配電盒。

3.8 精確定位故障點

結合無線電設備配電盒饋線連接圖（見圖3）分析，無線電設備配電盒的主要功能是在語音告警器輸出火災信號時，控制無線電設備配電盒內標識為16/26和3/26的繼電器，從而對主超短波電臺音頻輸入回路進行控制，并形成主電發(fā)射控制PTT信號。

具體音頻工作原理分為兩部：一是發(fā)射時，音頻輸入回路部分。從耳機（受話器）或語音告警器信號經無線電設備配電盒內繼電器控制到主電臺主機線路的26腳或32腳輸入。二是接收時，音頻輸出回路部分。從主電臺控制盒線路的23腳輸出接收音頻，到無線電設備配電盒航空插座50-45①輸入到航空插座50-47③，輸出給機內通話器耳機（揚聲器）。接收音頻的具體流程如圖4所示。

按照主電臺接收音頻信號流程，判斷無線電設備配電盒航空插座50-45的1腳與50-47的3腳存在線路導通不良情況。對無線電設備配電盒進行分解，發(fā)現(xiàn)輕輕拉動航空插座50-45的1腳導線根部時，導線與插座脫離，有虛斷（見圖5）。

當直升機在地面工作時，直升機無外壓力作用、無振動，航空插座50-41的1腳導線在線窩內，可以通過音頻信號。當直升機開大車，特別是試飛時，由于直升機受發(fā)動機和升力系統(tǒng)的作用力，直升機顯示振動，航空插座50-41的1腳導線在線窩內可能因振動影響使接收音頻回路開路，導致飛行員在飛行時無法接收地面指揮臺信號。

4 故障排除及風險分析

將航空插座50-41的1腳內的插孔用專用航空插件取線器取出，重新剝離線號標識為25A27的1腳導線，領用航空插座的插孔，用專用航空壓接鉗進行導線與插孔的壓接，再用專用航空插件送線器重新將壓接好的插孔裝回航空插座50-41的1腳，并重新調整捆扎。通電復查情況良好，再進行開大車、試飛時故障均消失。

本故障隱蔽性較高，表面現(xiàn)象為主電臺故障，實際是因無線電設備配電盒線路故障造成，容易使排故者走入誤區(qū)。且故障時好時壞，地面維護檢查時幾乎無法發(fā)現(xiàn)，飛行階段又不便于測試，超短波電臺無法接收指揮信號時易引起恐慌，在主電臺故障時可使用備電臺與外界聯(lián)系，不影響飛行安全。

對這一類產品時好時壞的驗證排故方法，應從整體入手，采用逐級遞進、先易后難的方法。在排故時，先掌握系統(tǒng)工作原理進行分析，通過串件進行判斷，并分段確定部件，然后再對部件進行分析，最終定位故障點。