直升機常見火警探測系統(tǒng)故障分析

摘要：直升機的火警探測系統(tǒng)在直升機工作中有著十分重要的作用，不僅能保證直升機相關設備的正常運行，還能對直升機部件的運行狀態(tài)進行檢測，防止直升機發(fā)動機和其他部位產(chǎn)生高溫隱患或者發(fā)生火災?，F(xiàn)對直升機火警探測系統(tǒng)的工作原理進行了分析，闡述了常見的直升機火警探測系統(tǒng)故障，同時針對可能出現(xiàn)的故障類型提出了相應的措施。例如，在實際應用中，火警探測器的端子松動和密封不嚴是常見的故障類型，通過對其進行加固和密封處理能有效解決相關問題;對于線路老化以及元器件工作異?，F(xiàn)象，需要及時對其進行定期檢修，以保證直升機的運行可靠性。

關鍵詞：直升機火警探測系統(tǒng);火警探測器;加固;密封

0 引言

隨著社會發(fā)展，直升機作為一種重要的運輸工具被應用于各種特殊地形、特殊環(huán)境作業(yè)中，承擔著各種不同的運輸任務[1]。由于直升機工作環(huán)境特殊，使其經(jīng)常出現(xiàn)不同類型故障，嚴重影響著其正常運行狀態(tài)，其中火警探測系統(tǒng)故障是最常見的一種故障[2]?；鹁綔y系統(tǒng)作為直升機系統(tǒng)中較為重要的系統(tǒng)，承擔著監(jiān)測發(fā)動機運行狀態(tài)的作用，如果發(fā)動機由于高速運行產(chǎn)生高熱而導致火災，發(fā)動機的火警探測系統(tǒng)就會啟動，產(chǎn)生預警信號，能幫助飛行員及時了解直升機的運行狀態(tài)，如果火警探測系統(tǒng)發(fā)生故障不能發(fā)出預警信號，則會造成直升機在空中停飛或者其他更大的安全事故。因此，只有排除直升機火警探測系統(tǒng)故障，才能確保直升機在飛行過程中的正常工作。

1 直升機火警探測系統(tǒng)工作原理

目前，直升機火警探測系統(tǒng)較常采用的探測方式為溫度探測，主要是通過在發(fā)動機周圍布置一定的探測器來觀測發(fā)動機周圍的溫度實時變化，控制探測回路的電阻變化，從而實現(xiàn)對發(fā)動機周圍環(huán)境的感知監(jiān)測。如果火警探測器在對周圍元器件感知過程中，其測量的溫度值超過系統(tǒng)設定的閾值，就會發(fā)出報警信號，傳遞給飛行員火警信息[3]。發(fā)動機上的火警探測器一般采用串聯(lián)的方式，在控制面板上通過和火警控制系統(tǒng)構成控制回路。在正常情況下，正常的回流條和應急回流條利用斷路器為火警控制盒供電。

一般情況下，對于火警探測器而言，其內(nèi)部回路往往處于短路狀態(tài)。這時能通過火警控制系統(tǒng)對正?；芈愤M行電阻監(jiān)測，當火警探測器所處的安裝位置溫度高于傳感器所設定的最高值時，會使火警探測器的內(nèi)部電阻發(fā)生變化，導致火警探測器相當于一個較大的電阻被串聯(lián)在探測系統(tǒng)的回路中，這時產(chǎn)生的變化使其控制盒中輸出警告信號。通?；鹁綔y器一般由多個組成，每個探測器分別對該位置的溫度進行感知，一般其溫度發(fā)生異常時，會檢測到相應電阻的單位值，如果多個探測器同時產(chǎn)生火警警告信號，那么對于火警探測盒來說，其回路中的電阻值是多個探測器監(jiān)測電阻值的疊加。如果最后火警探測器的總回路電阻值在最小值和最大值范圍內(nèi)，火警控制盒會向機上輸出告警信號，實現(xiàn)機上告警。

2 常見的火警探測系統(tǒng)故障原因分析

對于火警探測系統(tǒng)，尤其是火警探測器，在實際工作過程中，由于所處環(huán)境復雜和工況多變，使其時常發(fā)生故障[4]。常見的故障類型如下：

2.1? ? 火警探測系統(tǒng)的元器件發(fā)生故障

對于火警探測系統(tǒng)來說，其目的是為了準確采集信號，然后傳遞給火警控制盒，但是有時候因為各種原因會導致控制盒發(fā)生故障，從而產(chǎn)生虛報的數(shù)據(jù)信號，這些原因包括電路中對電阻閾值的設置不合理，出現(xiàn)異常的火警警告現(xiàn)象。火警探測器由于溫度變化使回路中的電阻發(fā)生變化，采集后的電阻值由采集電路傳給火警控制盒，然后輸出相應信號，但是在實際電阻測量過程中，存在火警探測器內(nèi)部電阻和控制盒內(nèi)部電阻比較的過程，如果其預先設置的基準值不合理，就會導致報警現(xiàn)象發(fā)生。因此合理設置火警警告所需的電阻值十分重要。另外火警探測器發(fā)生故障也是常見的一種故障類型。對于火警探測器來說，其正常工作狀態(tài)時，內(nèi)部為斷開狀態(tài)，但是如果直升機在飛行過程中，火警探測器出現(xiàn)電阻值增大或是電阻值趨向于無窮大，則會出現(xiàn)控制盒誤報警的現(xiàn)象。具體原因可能是由于密封不嚴導致外界環(huán)境中部分細小顆粒進入到探測器內(nèi)部，使得其內(nèi)部的溫度感知元器件發(fā)生異常，探測器電阻發(fā)生變化。

2.2? ? 線路發(fā)生故障

直升機在飛行過程中，發(fā)動機通常處于不停運轉(zhuǎn)的狀態(tài)，這樣高強度的持續(xù)工作使得發(fā)動機溫度容易異常。而火警探測系統(tǒng)的工作環(huán)境通常是在這樣的環(huán)境下進行的。因此在如此惡劣的環(huán)境下，直升機上的線路容易出現(xiàn)問題以及短路現(xiàn)象。另外，直升機上發(fā)動機的振動使得探測器的末端在工作中容易發(fā)生脫落現(xiàn)象，因此線路短路以及斷路是常常出現(xiàn)的故障，從而導致火警探測器不能正常工作。如果直升機在相對潮濕的環(huán)境中作業(yè)時，相應的電路就會出現(xiàn)受潮現(xiàn)象，因此會出現(xiàn)火警虛報的情況?；鹁綔y器采用端子的形式進行連接，受潮或者松動的端子導致火警控制盒出現(xiàn)異常。

2.3? ? 外界環(huán)境的電磁干擾

由于火警控制盒在工作時常常受到電磁的干擾，因此在直升機故障類型中，外界環(huán)境的電磁干擾也是一種常見的干擾現(xiàn)象。在外界電磁干擾情況下，直升機飛行過程中火警控制盒受電磁干擾影響，發(fā)出故障告警信息，而一旦直升機停止運行，其干擾隨即消失，故障表現(xiàn)就會逐漸消失。

3 故障解決措施

由于直升機的發(fā)動機部位常處于油液較多的環(huán)境下，電器元件經(jīng)常發(fā)生腐蝕和發(fā)動機高溫現(xiàn)象[5-6]，這不僅使得其線路容易老化，更會導致火警探測器使用壽命變短。因此需要進行日常的檢修，排除故障。針對直升機的故障類型以及常見的錯誤報警和不報警現(xiàn)象，有如下幾種故障排除方法：

（1）對于時常發(fā)生火警探測器不能有效連接以及出現(xiàn)松脫的現(xiàn)象，可以采用改變連接方式的形式加固探測器的連接。具體的措施是將和火警探測器相關的直升機線路由螺釘連接方式改為焊接，這樣將線路的端口進行固定，能實現(xiàn)火警探測器的可靠連接，保證火警探測器的正常運行，但是該方式會使得線路更換過程十分繁瑣。

（2）在直升機運行過程中會產(chǎn)生發(fā)動機振動現(xiàn)象，因此為了更好地保證元器件的可靠性，在進行固定時，可以將螺母的連接方式改為螺母自鎖方式，但是這種方式僅僅針對部分特別容易松動連線端子的情況。

（3）進行更加嚴密的密封處理。在對火警探測器及其連線端子進行密封時，可以采用高強度抗高溫的密封黏合劑。一方面，它可用于密封處理，保證探測器元器件和周圍環(huán)境相隔離;另一方面，其還具有較好的黏性，對于螺紋的防松以及螺釘?shù)墓潭▉碚f十分重要。除此之外，還需經(jīng)常對線路進行檢修，替換已經(jīng)老化的線路，在更換元器件時，要保證沒有其他故障，在線路確定完好的情況下，進行元器件的更換。對于端口以及常見的連接部位需要及時排查。

4 結語

直升機由于特殊的工作環(huán)境使其發(fā)動機部位的火警探測器時常發(fā)生異常，針對直升機常見的火警探測系統(tǒng)異常情況，需要對火警探測系統(tǒng)進行定期檢查，及時排除故障，同時需要最大限度地減少人為因素帶來的火警探測系統(tǒng)安全隱患問題。對于線路問題，需要定期檢查發(fā)動機火警探測器線路情況，一旦發(fā)現(xiàn)線路或端子松動的情況，立即進行檢修。此外，還需要加強火警探測器元器件的密封和固定處理，通過高強度的復合型化學黏劑能有效密封和固定元器件，防止外界空氣中的塵粒對其造成干擾。對于電磁波產(chǎn)生的火警探測系統(tǒng)異常顯示情況，需對火警探測系統(tǒng)做好防電磁干擾設計。

[參考文獻]

[1] 李露.某型直升機火警探測系統(tǒng)虛警故障分析[J].中國科技信息，2019（24）：22-23.

[2] 曾鵬飛.直升機火警探測關鍵技術研究[D].南京：南京航空航天大學，2015.

[3] 翟雅瓊，鄭友蘭，李基堂，等.感光型火警探測器在直升機防火系統(tǒng)中的應用研究[J].直升機技術，2017（1）：66-69.

[4] 向淑蘭，付堯明.現(xiàn)代飛機貨艙火警探測系統(tǒng)研究[J].中國測試技術，2004，30（5）：18-20.

[5] 唐晨曦.直-九直升機自動滅火系統(tǒng)的設計[J].裝備制造，2009（12）：213.

[6] 曲忠先.737NG機型發(fā)動機火警探測故障分析[J].中國機械，2014（21）：63-64.

收稿日期：2020-03-06

作者簡介：李娜（1989—），女，寧夏銀川人，工程師，從事飛機防火系統(tǒng)設計和研制工作。