航空器電子儀表設(shè)備故障及維修方法

趙航程

北京飛機(jī)維修工程有限公司航空技術(shù)培訓(xùn)部成都培訓(xùn)區(qū)，中國(guó)·四川 成都 610200

1 引言

中國(guó)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，各種新技術(shù)廣泛應(yīng)用于社會(huì)各大企業(yè)的發(fā)展中，實(shí)現(xiàn)了許多自動(dòng)化，智能控制已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)。航空器的電子儀表設(shè)備就是一個(gè)典型的例子，電子儀表設(shè)備在航空器系統(tǒng)工作過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用。當(dāng)采用自動(dòng)化和智能技術(shù)控制航空器工作系統(tǒng)時(shí)，如果不能對(duì)航空器系統(tǒng)工作的各項(xiàng)重要參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)與傳輸，就無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和處理航空器工作過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。要解決這個(gè)問(wèn)題，必須充分保證航空器電子儀表設(shè)備的有效性和穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行過(guò)程中各種參數(shù)的準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)，充分保證航空器飛行安全。

2 航空器電子儀表設(shè)備的工作原理

2.1 基本概述

航空器儀表設(shè)備可以分為兩個(gè)主要部分，即航空器系統(tǒng)工作期間的主飛行顯示和導(dǎo)航顯示。利用各種電子儀表，能夠?qū)崟r(shí)地獲得航空器的飛行狀態(tài)、姿態(tài)、機(jī)載設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等關(guān)鍵參數(shù)，從而判斷航空器在航空工業(yè)中是否安全飛行，正如圖1所示，主飛行顯示器PFD 和導(dǎo)航顯示器ND 共同組成了飛行和導(dǎo)航儀表，飛行員可以通過(guò)PFD 觀察航空器的速度和高度等狀態(tài)信息，并通過(guò)ND 觀察航空器的航向和姿態(tài)。機(jī)載設(shè)備監(jiān)控儀表主要監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)及其他設(shè)備的工作狀態(tài)，判斷設(shè)備是否正常運(yùn)行。航空器主飛行顯示系統(tǒng)的主要功能是在飛行過(guò)程中對(duì)飛行過(guò)程中的所有參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并及時(shí)反饋給飛行員顯示屏。駕駛員可通過(guò)監(jiān)視器上顯示的監(jiān)視數(shù)據(jù)參數(shù)，全面了解航空器在飛行過(guò)程中的整體狀態(tài)導(dǎo)航顯示器，航空器儀表設(shè)備其主要功能是獲取飛行過(guò)程中的參數(shù)數(shù)據(jù)，并提供飛行時(shí)的姿態(tài)、航線等相關(guān)信息。通過(guò)該方法，駕駛員可以有效地參考導(dǎo)航顯示中的數(shù)據(jù)信息，從而在飛行過(guò)程中準(zhǔn)確地設(shè)定和控制飛行軌跡。電子表可有效地轉(zhuǎn)換電子儀表的工作過(guò)程數(shù)據(jù)，主要通過(guò)數(shù)據(jù)處理技術(shù)和參數(shù)信息計(jì)算，使其準(zhǔn)確地顯示在儀表盤(pán)上，從而充分發(fā)揮航空儀表的作用。

圖1 導(dǎo)航顯示儀表圖

航空器儀表設(shè)備能夠?yàn)轱w行員的正常飛行工作提供準(zhǔn)確的參數(shù)支撐，并且能夠根據(jù)各種外界因素影響航空器運(yùn)動(dòng)的干擾，及時(shí)地調(diào)整或者重新規(guī)劃一種適合于航空器的運(yùn)動(dòng)路線。在實(shí)際操作中，電子儀表主要包括兩個(gè)大部分：機(jī)載電子集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和民用飛行器儀表系統(tǒng)。航空工業(yè)電子器件就是在實(shí)現(xiàn)了飛行與導(dǎo)航的顯示和圖像顯示等功能基礎(chǔ)上，提供給了飛行員各種航班的飛行參數(shù)幫助，并根據(jù)這些參數(shù)判斷航空器在飛行過(guò)程中可能遇到的故障[1]。

2.2 電子儀表設(shè)備維修的重要意義

航空器上在準(zhǔn)時(shí)到達(dá)目的地，同時(shí)保證旅客的人身安全。所以，在航空器起飛前，有關(guān)人員應(yīng)檢查航空器儀表設(shè)備，盡可能排除可能發(fā)生的問(wèn)題，確保儀表設(shè)備在飛行中能正常工作。因?yàn)楹娇掌鲀x表設(shè)備復(fù)雜，所以在檢驗(yàn)時(shí)，工作人員不僅要有扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，還要有足夠的耐心和細(xì)心。例如，由于有些航空公司可能忽略了檢查，從而沒(méi)有發(fā)現(xiàn)儀表設(shè)備不能正常工作，在飛行過(guò)程中，航空器的儀表設(shè)備如因未經(jīng)檢查而失靈，將造成十分嚴(yán)重的后果。另外，有些人員對(duì)儀表設(shè)備的檢查不夠仔細(xì)，忽略了一些小問(wèn)題，這樣就會(huì)造成在飛行中無(wú)法修理的問(wèn)題。所以維修人員需要全面提高自己的維修水平，不斷積累航空器維修經(jīng)驗(yàn)，及時(shí)解決航空器運(yùn)行中可能出現(xiàn)的故障，幫助航空器安全穩(wěn)定飛行。

3 航空器電子儀表設(shè)備出現(xiàn)故障

眾所周知，航空器儀表設(shè)備總是航空器的重要部件。航空器主要是指能有效控制大氣飛行狀態(tài)的設(shè)備。一般情況下，比較輕的航空器在實(shí)際應(yīng)用中比空氣輕，不需要安裝電子儀表設(shè)備。另外，比空氣重的航空器一般都配有相應(yīng)的電子儀表設(shè)備。當(dāng)電子儀表設(shè)備在使用過(guò)程中發(fā)生故障，會(huì)直接影響到航空器的整體運(yùn)行狀態(tài)。

3.1 元件失效

航空器電子儀表設(shè)備在實(shí)際使用過(guò)程中，由于自身的責(zé)任和義務(wù)，一旦在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生故障，必然會(huì)直接影響航空器的整體飛行狀態(tài)。通過(guò)對(duì)航空電子儀表設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)狀的分析，發(fā)現(xiàn)其元件種類(lèi)很多。如果其中一種元件在使用過(guò)程中出現(xiàn)故障，則會(huì)引起電子儀表的嚴(yán)重故障。航空電子儀表除了這兩個(gè)相對(duì)重要且關(guān)鍵的組成部分外，在實(shí)際應(yīng)用中，還會(huì)涉及多種不同類(lèi)型的元件，其失效機(jī)理也基本上相同。

3.2 環(huán)境因素及自身因素

通常是指航空器在飛行和飛行過(guò)程中主要集中在大氣中。所以，在這個(gè)時(shí)候，如果空氣中的溫度或濕度有很大的變化，就會(huì)直接導(dǎo)致電子電路中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。在化學(xué)作用下，必然會(huì)導(dǎo)致電子儀表設(shè)備發(fā)生嚴(yán)重故障。同時(shí)，在工藝選擇和使用方面存在著嚴(yán)重缺陷。因?yàn)檫@些缺陷的影響，不僅不能有效地保證設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定性，而且一旦受到外部因素的干擾，必然會(huì)導(dǎo)致電子儀表設(shè)備出現(xiàn)嚴(yán)重故障。

4 航空器電子儀表設(shè)備維修技術(shù)與方法

4.1 強(qiáng)化對(duì)故障的仔細(xì)觀察與分析

一方面，要加強(qiáng)對(duì)航空器電子儀表設(shè)備故障重復(fù)性的重視。在確定了一個(gè)檢查對(duì)象之后，有必要在特定的模擬環(huán)境中通過(guò)分析準(zhǔn)確地再現(xiàn)這些故障，為后續(xù)的故障分析提供有力的支持。此外，當(dāng)故障現(xiàn)象出現(xiàn)頻率較強(qiáng)的再現(xiàn)性后，故障會(huì)趨于穩(wěn)定，需要采取長(zhǎng)期對(duì)策。

另一方面，更多地關(guān)注故障現(xiàn)象的全面性。因此，進(jìn)行故障分析時(shí)，應(yīng)堅(jiān)持綜合性原則，以達(dá)到對(duì)故障類(lèi)型、原因、現(xiàn)象的綜合判斷與分析。

4.2 學(xué)習(xí)傳統(tǒng)的航空器電子儀表維修概念和方法

以往，維護(hù)概念和維修技術(shù)在早期就適用于航空器，航空器的維修和控制取決于操作人員的技能。經(jīng)分析，發(fā)現(xiàn)航空器故障的原因主要是機(jī)械磨損和材料疲勞，對(duì)航空器故障的判斷范圍狹窄，隨著航空器使用壽命的延長(zhǎng)，航空器失效的概率也隨之增加?，F(xiàn)代化電子儀表的維修管理要求積極學(xué)習(xí)傳統(tǒng)的航空器故障維修方法，密切關(guān)注航空器的運(yùn)行狀況，進(jìn)行定期檢修、定期返修，并對(duì)航空器運(yùn)行進(jìn)行定期管理。

4.3 把先進(jìn)的維修技術(shù)運(yùn)用到民機(jī)電子儀表維修中

科技是時(shí)代進(jìn)步與發(fā)展的重要?jiǎng)恿?，?chuàng)新是增強(qiáng)科技核心的動(dòng)力。針對(duì)當(dāng)前民航機(jī)運(yùn)行事故類(lèi)型多樣、復(fù)雜的特點(diǎn)，在對(duì)維修和管理的過(guò)程中，有關(guān)技術(shù)人員都需要積極地學(xué)習(xí)先進(jìn)的技術(shù)手段，對(duì)航空器的運(yùn)行情況和性能進(jìn)行評(píng)估、分析。在電子儀表設(shè)備在日常維護(hù)和使用中，要充分了解和掌握航空器生產(chǎn)制造的各種新材料、新裝備，借助先進(jìn)的技術(shù)改善和提高其維修效率，完善民用航空器的運(yùn)行自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，預(yù)防隱患[2]。

4.4 強(qiáng)化航空器電子儀表設(shè)備維護(hù)中的故障分析數(shù)據(jù)在設(shè)備的維護(hù)中的應(yīng)用

隨著當(dāng)前社會(huì)已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入一個(gè)大數(shù)據(jù)時(shí)代，各種故障分析數(shù)據(jù)資料的搜集、分析及管理，有助于幫助人們更好地認(rèn)識(shí)和發(fā)現(xiàn)民用航空器在運(yùn)行中所存在的許多潛在問(wèn)題，在這些故障分析數(shù)據(jù)的幫助和支撐下，總結(jié)得出民用航空器穩(wěn)健地運(yùn)行的解決方法與策略。在新生活時(shí)期航空器的維護(hù)與檢測(cè)工作中，要求有關(guān)人員需要加強(qiáng)全面地搜集和整理航空器的運(yùn)行故障資料與數(shù)據(jù)，根據(jù)航空器的運(yùn)行故障種類(lèi)來(lái)選取恰當(dāng)?shù)臋z測(cè)維護(hù)技術(shù)與形式。舉例來(lái)說(shuō)，航空器的延誤經(jīng)常被認(rèn)為是由于機(jī)組人員、所選擇的航班飛行模式和其他因素造成的。

在大型數(shù)據(jù)系統(tǒng)的幫助下，通過(guò)分析各種數(shù)據(jù)信息，可以準(zhǔn)確地評(píng)估和分析這些影響因素，從而保證航空器的平穩(wěn)運(yùn)行。另外，從航空器操作的實(shí)際發(fā)展來(lái)看，數(shù)據(jù)評(píng)分在評(píng)價(jià)航空器的運(yùn)行質(zhì)量上也起到了很大的作用。檢修前、后的航空器飛行數(shù)據(jù)綜合對(duì)比分析，可進(jìn)一步評(píng)價(jià)和驗(yàn)證運(yùn)行維護(hù)結(jié)果，為航空器的穩(wěn)定運(yùn)行提供重要支撐。

4.5 優(yōu)化了航空器維護(hù)和運(yùn)行過(guò)程中的故障分析

在進(jìn)行航空器維護(hù)操作的過(guò)程中，相關(guān)技術(shù)人員都需要依照航空器發(fā)生的故障原因和情況、航空器運(yùn)行的結(jié)構(gòu)、航空器在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的特點(diǎn)等因素來(lái)有效地確定航空器維修和操作技術(shù)及其飛行中出現(xiàn)的故障。同時(shí)，密切注意航空器在維護(hù)和管理過(guò)程中各個(gè)零部件之間的交換和相互聯(lián)系，避免了維修與運(yùn)行管理不善給航空器正常運(yùn)行造成風(fēng)險(xiǎn)。一般的情況下，航空器運(yùn)行中的故障排除方法包括更換部件、維修部件、調(diào)整航空器運(yùn)行線路等。這兩種操作的交互作用能為航空器運(yùn)行故障維修人員的順利發(fā)展提供有力的支持[3]。

4.6 做好航空器的季節(jié)性維護(hù)

隨著中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和信息科技飛速進(jìn)步，航空器已經(jīng)逐漸發(fā)展到了成為中國(guó)普通居民日常生活中必須不可忽視的一種交通工具。普遍來(lái)說(shuō)，有些人會(huì)在有限的時(shí)間里選擇乘坐航空器作為其出行的方式。利用飛行器可以降低外界環(huán)境對(duì)于人們的出行造成的干擾。但從航空器的實(shí)際操作情況分析來(lái)看，航空器很容易受到外界條件和環(huán)境的影響，尤其是季節(jié)性的變動(dòng)。舉例來(lái)說(shuō)，在換季期間，從南向北的航空器更加容易發(fā)生故障。季節(jié)變化大，氣候變化和溫差變化會(huì)對(duì)航空器的穩(wěn)定飛行產(chǎn)生不利影響。所以，要求相關(guān)人員在民航航空器運(yùn)行過(guò)程中做好航空器的換季工作。每到四月、五月、十月、十一月的季節(jié)，都需要保養(yǎng)和管理航空器的空調(diào)系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)，并著重檢查它們是否漏水。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，航空電子儀表設(shè)備在運(yùn)行中出現(xiàn)故障的類(lèi)型有儀表顯示系統(tǒng)故障、與儀表有關(guān)的信息傳輸電纜斷裂、儀表相關(guān)傳感器故障等，需要實(shí)施的項(xiàng)目包括故障原因調(diào)查、零件更換和工作質(zhì)量的深入檢查。只有各項(xiàng)工作內(nèi)容都符合要求，才能有效地解決航空器電子儀表設(shè)備存在的問(wèn)題。