飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)火警探測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)探究

任翼?張濤

摘 要 飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)火警探測(cè)系統(tǒng)的重要功能包括，可以對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)出現(xiàn)的局部著火情況和全長(zhǎng)過熱現(xiàn)象給予準(zhǔn)確的探測(cè)，進(jìn)而將火警信號(hào)發(fā)出。通常而言，該系統(tǒng)由火警探測(cè)器、火警信號(hào)電氣處理電路、告警系統(tǒng)共同構(gòu)成。因此，本文針對(duì)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)火警探測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)做出了詳細(xì)的分析。

關(guān)鍵詞 飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī);火警探測(cè);系統(tǒng)設(shè)計(jì)

因?yàn)闄C(jī)件發(fā)生損耗、電氣著火、燃油發(fā)生泄漏、戰(zhàn)斗出現(xiàn)損傷等情況，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)在一些使用當(dāng)中，可能會(huì)發(fā)出火警。如果不及時(shí)處理，不但會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)造成嚴(yán)重的損壞，還會(huì)對(duì)飛行安全造成嚴(yán)重的影響，所以在現(xiàn)代飛機(jī)當(dāng)中，無論是軍用飛機(jī)還是民用飛機(jī)，都對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)火警探測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)置。

1發(fā)動(dòng)機(jī)火警探測(cè)系統(tǒng)的主要工作原理

1.1 火警探測(cè)器的工作原理

該系統(tǒng)經(jīng)常使用的幾種火警探測(cè)器，包括熱敏電阻以及氣動(dòng)熱敏，其中熱敏電阻形式的火警探測(cè)器會(huì)受到外部因素產(chǎn)生的一些影響，例如外部環(huán)境、噪聲以及電磁等。對(duì)于敏感元件本身故障檢測(cè)電路實(shí)施的檢測(cè)作業(yè)十分繁雜。但是對(duì)于第二種火警探測(cè)器的使用，產(chǎn)生的抗干擾能力更強(qiáng)，同時(shí)自檢設(shè)計(jì)也更容易實(shí)現(xiàn)一些，所以在飛機(jī)當(dāng)中對(duì)于氣動(dòng)熱敏式火警探測(cè)器的應(yīng)用非常普遍。

通過對(duì)原理圖的分析，可以發(fā)現(xiàn)A插針和B插針都屬于報(bào)警端，C插件屬于故障端，D插件屬于公共端，而顯示端則為E插針，其中全部插針以及外殼都與地面絕緣。

（1）過熱報(bào)警。在發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)中，平均溫度如果比較高，那么在不銹鋼毛細(xì)管內(nèi)密封住的惰性氣體，如氦氣，便會(huì)因?yàn)楦邷爻霈F(xiàn)膨脹的情況[1]。導(dǎo)致的壓力會(huì)使報(bào)警膜盒當(dāng)中的膜片動(dòng)作向左側(cè)發(fā)生彎曲，這時(shí)A插針和B插針會(huì)接通D插針，進(jìn)而將報(bào)警信號(hào)發(fā)出。

（2）著火報(bào)警。如果發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)部有熾熱液體出現(xiàn)或者有火焰產(chǎn)生，局部溫度會(huì)非常高。這時(shí)在不銹鋼毛細(xì)管當(dāng)中密封的金屬絲經(jīng)過貯氫處理，通過火焰燒及條件下，將氫氣釋放出來，這使管內(nèi)的氣體壓力會(huì)有很大的提升，報(bào)警膜盒內(nèi)部的膜片會(huì)發(fā)出向左彎曲的動(dòng)作，進(jìn)而使A插針和B插針連接D插針，將報(bào)警信號(hào)發(fā)出。

（3）探測(cè)器自檢。在正常的情況之下，探測(cè)器當(dāng)中的C插針會(huì)連通D插針，如果內(nèi)部氣壓出現(xiàn)了泄露問題，探測(cè)器便沒有了相應(yīng)的報(bào)警功能，所以膜盒當(dāng)中的膜片會(huì)向右發(fā)生回彈，C插針斷開D插針之后，便會(huì)對(duì)自身故障發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)火警探測(cè)系統(tǒng)工作原理分析

應(yīng)用的基本電路以及典型電路，有4種模式構(gòu)成：其一，系統(tǒng)正常工作模式;其二，火警告警模式;其三，火警探測(cè)器故障模式;其四，系統(tǒng)檢查模式。

（1）系統(tǒng)正常工作模式分析。在工作狀態(tài)正常的情況下，工作開關(guān)以及檢查開關(guān)會(huì)在工作的位置當(dāng)中，如果沒有局部著火或者全程過熱的情況，探測(cè)器當(dāng)中的報(bào)警膜盒膜片會(huì)在斷開的位置當(dāng)中。

（2）火警告警模式。系統(tǒng)在正常工作過程中，如果機(jī)艙有局部著火或者全長(zhǎng)過熱的情況，探測(cè)器當(dāng)中的報(bào)警膜盒膜片會(huì)翻轉(zhuǎn)，進(jìn)行閉合。

（3）火警探測(cè)器故障模式分析。如果系統(tǒng)在正常的工作狀態(tài)當(dāng)中，火警探測(cè)器出現(xiàn)了損壞或者內(nèi)部泄露出氣壓，那么故障膜盒當(dāng)中的膜片，會(huì)翻轉(zhuǎn)進(jìn)而斷開。

（4）系統(tǒng)檢查模式分析。對(duì)地面實(shí)施維護(hù)的過程中，工作開關(guān)以及檢查開關(guān)在檢測(cè)的位置當(dāng)中，斷開2#繼電器，那么1#和3#繼電器便會(huì)吸合，將告警信號(hào)發(fā)出，探測(cè)器系統(tǒng)也會(huì)將故障信號(hào)發(fā)出之后，該模式針對(duì)線路以及探測(cè)器等，會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的檢查工作[2]。

2發(fā)動(dòng)機(jī)火警探測(cè)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

2.1 系統(tǒng)功能定義進(jìn)而強(qiáng)化虛警技術(shù)要求

在原本的系統(tǒng)功能定義前提下，可以將“虛警誤報(bào)”的設(shè)計(jì)給予增加。具體來說便是在最開始設(shè)計(jì)時(shí)，不但要對(duì)火警報(bào)警設(shè)計(jì)給予慎重考慮，還需要對(duì)“虛警誤報(bào)”，給予一定的重視，對(duì)可能產(chǎn)生的虛警機(jī)理給予充分的分析，進(jìn)而對(duì)系統(tǒng)以及部件開展相應(yīng)的設(shè)計(jì)，在絕對(duì)不存在漏警的基礎(chǔ)之上，使系統(tǒng)虛報(bào)率有所下降。

2.2 余度設(shè)計(jì)原則

余度容錯(cuò)設(shè)計(jì)屬于當(dāng)前飛機(jī)將火警探測(cè)進(jìn)行提升的重要措施，因?yàn)榛鹁綔y(cè)系統(tǒng)包含了三個(gè)部分，通常而言需要對(duì)該系統(tǒng)的重量、可靠性、安裝以及經(jīng)濟(jì)性一系列因素給予充分考量，所以會(huì)在信號(hào)處理環(huán)節(jié)以及信號(hào)探測(cè)環(huán)節(jié)，對(duì)雙余獨(dú)立的工作環(huán)路進(jìn)行使用，并沒有對(duì)“表決”機(jī)制更加相符的三余度進(jìn)行應(yīng)用。兩個(gè)比較獨(dú)立的工作環(huán)路，可杜絕任意工作環(huán)路產(chǎn)生故障時(shí)，不能進(jìn)行探測(cè)和發(fā)出信號(hào)的問題，所以會(huì)對(duì)相似余度設(shè)計(jì)進(jìn)行使用，具體來說便是兩個(gè)環(huán)路的工作原理基本相似，但是告警系統(tǒng)環(huán)節(jié)當(dāng)中，會(huì)對(duì)非相似、多余度設(shè)計(jì)進(jìn)行使用，例如畫面頁、告警燈等，會(huì)通過各種方式向飛行員發(fā)出提醒。

2.3 邏輯判斷設(shè)計(jì)

火警信號(hào)探測(cè)、信號(hào)處理等相關(guān)環(huán)節(jié)，需要對(duì)雙余度獨(dú)立的工作環(huán)路進(jìn)行應(yīng)用，并沒有對(duì)“表決”機(jī)制更相符的三余度進(jìn)行使用，所以便不能對(duì)“3取2”的表決邏輯進(jìn)行使用。因此，對(duì)于判斷邏輯嚴(yán)密性的制定十分關(guān)鍵，其中可以對(duì)國內(nèi)外的軍民機(jī)邏輯判斷進(jìn)行參考，例如：雙環(huán)路都屬于正常狀態(tài)時(shí)，不會(huì)將火警告警信號(hào)輸出;雙環(huán)路都報(bào)火警，將火警告警信號(hào)輸出。

3結(jié)束語

總之，在實(shí)際操作的過程中，飛行員不但要使用該系統(tǒng)的輸出，還需要結(jié)合其他的數(shù)據(jù)參考，如噴氣溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)聲音等，進(jìn)而對(duì)真假火警進(jìn)行綜合判斷。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭俊.B737-800發(fā)動(dòng)機(jī)火警探測(cè)環(huán)路開路故障排除[J].長(zhǎng)沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2017，17（1）：72-75.

[2] 田永堂.飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)火警探測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)淺析[J].測(cè)控技術(shù)，2015，34 （7）：125-127，131.