某型飛控計(jì)算機(jī)與地面檢測(cè)設(shè)備無法連接故障分析

焦梅素，賈彥榮

（石家莊海山實(shí)業(yè)發(fā)展總公司，石家莊050208）

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(jì)算機(jī)、作動(dòng)器和襟翼驅(qū)動(dòng)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(jì)算機(jī)處理和綜合產(chǎn)生操縱面的控制指令，經(jīng)過動(dòng)作器和襟翼驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使飛機(jī)操縱面產(chǎn)生相應(yīng)的偏度，以控制飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)。

飛控計(jì)算機(jī)處理所有的傳感器、作動(dòng)器、襟翼驅(qū)動(dòng)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(jì)算，并執(zhí)行系統(tǒng)管理和大部分余度管理，機(jī)內(nèi)自檢測(cè)功能。飛控計(jì)算機(jī)由可互換的外場(chǎng)可更換部件LRU 組成，每個(gè)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(shí)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(yùn)算實(shí)現(xiàn)其控制功能，而模擬式飛控系統(tǒng)是通過硬件實(shí)現(xiàn)其控制功能。

2 故障現(xiàn)象

某型號(hào)飛機(jī)在外場(chǎng)進(jìn)行地面維護(hù)時(shí)，當(dāng)飛控系統(tǒng)自檢完成后，進(jìn)行故障信息的讀取，發(fā)現(xiàn)飛控計(jì)算機(jī)故障清單中報(bào)出一側(cè)電磁閥故障，外場(chǎng)人員多次晃動(dòng)駕駛桿故障未消除，將多余度計(jì)算機(jī)進(jìn)行通道互換，再次上電進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)飛控計(jì)算機(jī)與地面檢測(cè)設(shè)備無法連接，飛控計(jì)算機(jī)報(bào)EOC 故障。

3 故障復(fù)現(xiàn)

外場(chǎng)故障后，飛控計(jì)算機(jī)返回內(nèi)場(chǎng)進(jìn)行維修，首先上電觀察狀態(tài)燈的點(diǎn)亮情況，發(fā)現(xiàn)與故障有關(guān)通道的狀態(tài)燈未點(diǎn)亮，用測(cè)試設(shè)備進(jìn)行故障的清除操作，故障無法清除。對(duì)故障信息進(jìn)行讀取操作，該通道EOC，飛控計(jì)算機(jī)與檢測(cè)設(shè)備無法進(jìn)行連接，故障復(fù)現(xiàn)。

4 故障排查

4.1 故障定位

在前期飛控計(jì)算機(jī)的維護(hù)過程中發(fā)生過類似故障現(xiàn)象。飛控計(jì)算機(jī)進(jìn)行通道的串裝檢查時(shí)，會(huì)出現(xiàn)與地面設(shè)備無法連接的狀態(tài)[2]。通過測(cè)試飛控計(jì)算機(jī)測(cè)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(chǎng)故障情況及飛控計(jì)算機(jī)在內(nèi)場(chǎng)通電后的電燈情況，結(jié)合前期的故障排除經(jīng)驗(yàn)，判讀該故障應(yīng)為飛控計(jì)算機(jī)通道選擇離散量信號(hào)故障，針對(duì)該信號(hào)進(jìn)行測(cè)量實(shí)際輸出為4.9V，信號(hào)正常。初步判斷該處無異常。進(jìn)一步對(duì)故障進(jìn)行排查：對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行通道互換后再次進(jìn)行通電，飛控計(jì)算機(jī)工作正常，再次對(duì)通道選擇離散量進(jìn)行測(cè)量實(shí)際輸出電壓仍為5V，這與該點(diǎn)輸出邏輯不一致，確定故障仍為通道選擇信號(hào)錯(cuò)誤導(dǎo)致，繼續(xù)針對(duì)該信號(hào)產(chǎn)生電路進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)緩沖驅(qū)動(dòng)器IDT74FCT244 損壞，更換該器件后故障消失[3]。

4.2 機(jī)理分析

飛控計(jì)算機(jī)通道識(shí)別信號(hào)與飛控計(jì)算機(jī)安裝通道有關(guān)，不同通道輸出的信號(hào)不同，其產(chǎn)生和輸出的過程大致如圖1所示。

圖1 通道識(shí)別信號(hào)邏輯

當(dāng)通道識(shí)別信號(hào)故障時(shí)，通過該邏輯可以按照信號(hào)輸出進(jìn)行逆向查找，依次確定是否為故障產(chǎn)生根源。通過測(cè)試確定三態(tài)緩沖驅(qū)動(dòng)器故障，導(dǎo)致該通道計(jì)算機(jī)與其他通道計(jì)算機(jī)在識(shí)別時(shí)發(fā)生沖突，該通道飛控計(jì)算機(jī)無法被識(shí)別，進(jìn)而影響該通道飛控計(jì)算機(jī)與地面檢測(cè)設(shè)備的連接故障[4]。八路緩沖驅(qū)動(dòng)器IDT74FCT244 型CMOS 器件為快速緩沖驅(qū)動(dòng)器（見圖2），該器件損壞的原因有兩種：

第一，該器件通過機(jī)上電纜與飛機(jī)的地線相連，當(dāng)?shù)鼐€連接不好時(shí)會(huì)對(duì)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(huì)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。

圖2 八路緩沖驅(qū)動(dòng)器IDT74FCT244

5 改進(jìn)措施及建議

①內(nèi)場(chǎng)在生產(chǎn)過程中加強(qiáng)對(duì)通道識(shí)別信號(hào)的檢測(cè)，一是進(jìn)行靜態(tài)電阻的測(cè)量，二是飛控計(jì)算機(jī)整機(jī)測(cè)試完畢后，進(jìn)行通道互換對(duì)該信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

②內(nèi)外場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行維護(hù)的過程中，應(yīng)加強(qiáng)靜電防護(hù)相關(guān)工作。

③在外場(chǎng)針對(duì)通道識(shí)別信號(hào)的檢測(cè)。

6 結(jié)語

通過此次故障排除可以感受到，隨著時(shí)代的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)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(jì)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(duì)航空電子設(shè)備進(jìn)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(jìn)運(yùn)營(yíng)能力，但由于這些系統(tǒng)比較復(fù)雜，因而需要先進(jìn)的維修系統(tǒng)和更有效的維修過程來維護(hù)和修理復(fù)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(jìn)的技術(shù)與專業(yè)的素質(zhì)，以及先進(jìn)的維修設(shè)備。