某型飛控計算機與地面檢測設(shè)備無法連接故障分析

焦梅素　賈彥榮

【摘 要】某型飛控計算機作為飛機飛控系統(tǒng)的主要控制部件，負責將飛行人員的操作指令、作動器位置傳感器、速率陀螺、空氣動靜壓、加速度計等信號進行轉(zhuǎn)化、分析[1]，最終形成控制飛機姿態(tài)變化的控制率。當飛機報故不能清除時，采用地面檢測設(shè)備對飛機進行檢測，如果飛機發(fā)生與地面檢測設(shè)備的連接故障，將導致飛機故障檢測無法進行，嚴重影響產(chǎn)品的檢測和故障排除的周期。因此，論文對飛機與地面檢測設(shè)備連接故障進行分析，具有重要意義。

【Abstract】 As the main control part of aircraft flight control system， a certain type of flight control computer is responsible for transforming and analyzing the signals of pilots' operation instructions， actuator position sensors， rate gyroscopes， aerostatic pressure， accelerometers， etc.[1]， and finally forming the control rate of controlling aircraft attitude change. When the aircraft accident can not be cleared， the ground detection equipment is used to detect the aircraft. If the connecting fault between the aircraft and the ground detection equipment occurs， it will lead to the failure detection of the aircraft， which will seriously affect the cycle of product detection and troubleshooting. Therefore， it is of great significance to analyze the connecting fault between the aircraft and the ground detection equipment.

【關(guān)鍵詞】檢測;連接;故障;分析

【Keywords】 detection; connection; fault; analysis

【中圖分類號】V267;V249.1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2019）03-0185-02

1 整體介紹

飛控系統(tǒng)由開關(guān)、駕駛員控制裝置、飛控傳感器、飛控計算機、作動器和襟翼驅(qū)動等子系統(tǒng)組成。開關(guān)、駕駛員控制裝置和傳感器產(chǎn)生的飛控系統(tǒng)輸入，經(jīng)飛控計算機處理和綜合產(chǎn)生操縱面的控制指令，經(jīng)過動作器和襟翼驅(qū)動系統(tǒng)使飛機操縱面產(chǎn)生相應(yīng)的偏度，以控制飛機的運動。

飛控計算機處理所有的傳感器、作動器、襟翼驅(qū)動裝置以及相關(guān)設(shè)備的離散量、數(shù)字量、模擬量信息，完成全部的數(shù)字和模擬計算，并執(zhí)行系統(tǒng)管理和大部分余度管理，機內(nèi)自檢測功能。飛控計算機由可互換的外場可更換部件LRU組成，每個LRU中包含數(shù)字飛控通道和模擬備份通道。

飛行控制系統(tǒng)的控制律按其實現(xiàn)方式可分為數(shù)字式飛控系統(tǒng)控制律和模擬式飛控系統(tǒng)控制律兩大類，數(shù)字式飛控系統(tǒng)控制律是通過控制律軟件運算實現(xiàn)其控制功能，而模擬式飛控系統(tǒng)是通過硬件實現(xiàn)其控制功能。

2 故障現(xiàn)象

某型號飛機在外場進行地面維護時，當飛控系統(tǒng)自檢完成后，進行故障信息的讀取，發(fā)現(xiàn)飛控計算機故障清單中報出一側(cè)電磁閥故障，外場人員多次晃動駕駛桿故障未消除，將多余度計算機進行通道互換，再次上電進行檢測，發(fā)現(xiàn)飛控計算機與地面檢測設(shè)備無法連接，飛控計算機報EOC故障。

3 故障復現(xiàn)

外場故障后，飛控計算機返回內(nèi)場進行維修，首先上電觀察狀態(tài)燈的點亮情況，發(fā)現(xiàn)與故障有關(guān)通道的狀態(tài)燈未點亮，用測試設(shè)備進行故障的清除操作，故障無法清除。對故障信息進行讀取操作，該通道EOC，飛控計算機與檢測設(shè)備無法進行連接，故障復現(xiàn)。

4 故障排查

4.1 故障定位

在前期飛控計算機的維護過程中發(fā)生過類似故障現(xiàn)象。飛控計算機進行通道的串裝檢查時，會出現(xiàn)與地面設(shè)備無法連接的狀態(tài)[2]。通過測試飛控計算機測試接口的輸出電壓，已由正常的5V變?yōu)榱?V，從而確定故障部位。

根據(jù)外場故障情況及飛控計算機在內(nèi)場通電后的電燈情況，結(jié)合前期的故障排除經(jīng)驗，判讀該故障應(yīng)為飛控計算機通道選擇離散量信號故障，針對該信號進行測量實際輸出為4.9V，信號正常。初步判斷該處無異常。進一步對故障進行排查：對計算機進行通道互換后再次進行通電，飛控計算機工作正常，再次對通道選擇離散量進行測量實際輸出電壓仍為5V，這與該點輸出邏輯不一致，確定故障仍為通道選擇信號錯誤導致，繼續(xù)針對該信號產(chǎn)生電路進行測量，發(fā)現(xiàn)緩沖驅(qū)動器IDT74FCT244損壞，更換該器件后故障消失[3]。

4.2 機理分析

飛控計算機通道識別信號與飛控計算機安裝通道有關(guān)，不同通道輸出的信號不同，其產(chǎn)生和輸出的過程大致如圖1所示。

當通道識別信號故障時，通過該邏輯可以按照信號輸出進行逆向查找，依次確定是否為故障產(chǎn)生根源。通過測試確定三態(tài)緩沖驅(qū)動器故障，導致該通道計算機與其他通道計算機在識別時發(fā)生沖突，該通道飛控計算機無法被識別，進而影響該通道飛控計算機與地面檢測設(shè)備的連接故障[4]。八路緩沖驅(qū)動器IDT74FCT244型CMOS器件為快速緩沖驅(qū)動器（見圖2），該器件損壞的原因有兩種：

第一，該器件通過機上電纜與飛機的地線相連，當?shù)鼐€連接不好時會對芯片形成電應(yīng)力損傷;

第二，該器件是靜電敏感器件，在生產(chǎn)及使用過程中會存在靜電損傷使器件的性能下降，縮短壽命，最終在使用過程中失效。

5 改進措施及建議

①內(nèi)場在生產(chǎn)過程中加強對通道識別信號的檢測，一是進行靜態(tài)電阻的測量，二是飛控計算機整機測試完畢后，進行通道互換對該信號進行監(jiān)測。

②內(nèi)外場對產(chǎn)品進行維護的過程中，應(yīng)加強靜電防護相關(guān)工作。

③在外場針對通道識別信號的檢測。

6 結(jié)語

通過此次故障排除可以感受到，隨著時代的發(fā)展和社會的進步，航空事業(yè)得到了快速發(fā)展，航空電子設(shè)備的設(shè)計使用也發(fā)生了翻天覆地的變化，在日常的工作中航空電子設(shè)備難免出現(xiàn)問題，對航空電子設(shè)備進行維修也就成為航空事業(yè)發(fā)展必不可少的一環(huán)。雖然日益增加的數(shù)據(jù)收集和傳播能力正在改進運營能力，但由于這些系統(tǒng)比較復雜，因而需要先進的維修系統(tǒng)和更有效的維修過程來維護和修理復雜的航空電子設(shè)備。因此，航空電子設(shè)備的維修不同于以往的設(shè)備維修，需要更先進的技術(shù)與專業(yè)的素質(zhì)，以及先進的維修設(shè)備。

【參考文獻】

【1】石鵬飛，譚智勇，陳潔.先進民機飛控系統(tǒng)發(fā)展的需求與設(shè)計考慮[J].中國科學：技術(shù)科學，2018，48（03）：237-247.

【2】孫肖子.模擬電子電路與技術(shù)基礎(chǔ)（第三版）[M].西安：西安電子科技大學出版社，2017.

【3】程佩青.數(shù)字信號處理教程（第四版）[M].北京：清華大學出版社，2015.

【4】朱奇.民用飛機電傳飛控系統(tǒng)維修任務(wù)確定方法研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（04）：41.