一起某型飞机逻辑与控制组件虚警故障的分析_张玉梅.pdf

2022年第46卷第10期153Standards TestinG标 准 与 检 测文献引用格式：张玉梅，秦素文，王涵.一起某型飞机逻辑与控制组件虚警故障的分析 J.电声技术，2022，46（10）：153-156.ZHANG Y M，QIN S W，WANG H.Fault analysis of the logic and control components of a certain type of aircraft J.Audio Engineering，2022，46（10）：153-156.中图分类号：TN912.2 文献标识码：A DOI：10.16311/j.audioe.2022.10.043一起某型飞机逻辑与控制组件虚警故障的分析张玉梅，秦素文，王 涵（大连长丰实业总公司，辽宁 大连 116038）摘要：针对一起某型飞机空中报“减小右发转速”故障，通过分析某型飞机虚警故障，列出可导致故障的诸多因素，制定排除故障的流程，从而定位故障点，排除故障，并对异常的故障现象进行解析，提出维修过程中的注意事项。关键词：故障诊断系统；逻辑控制组件；故障分析Fault Analysis of the Logic and Control Components of A Certain Type of AircraftZHANG Yumei,QIAN Suwen,WANG Han(Dalian Changfeng Industrial Corporation,Dalian 116038,China)Abstract:This paper is aimed at a certain type of aircraft airbornereduce the right engine speedfailure,by analyzing the false alarm fault of a certain type of aircraft,the many factors that can cause the failure are listed,so as to locate the fault point and eliminate the fault and analyze the abnormal fault phenomenon.Keywords:fault diagnosis system;logic and control components;fault analysis0 引 言某部组织夜间飞行训练，某型飞机飞行至 40 min 时，机内检测与告警综合系统的显示组件显示“减小右发转速”故障。飞机发生该故障危及飞机质量安全，影响了该部正常飞行训练，虽未造成严重后果，但问题的发生对飞行员心理产生影响。某部根据故障现象、飞参记录等进行情况分析，怀疑机内检测与告警综合系统的逻辑控制组件故障可能性较大，希望大连长丰实业总公司协助开展逻辑控制组件检查工作。接到任务后，大连长丰实业总公司第一时间组织相关人员对逻辑控制组件进行了试验检查和机理分析。1 故障现象某部开展夜间飞行训练至 40 min 时，机内检测与告警综合系统的显示组件显示“减小右发转速”，飞机被迫单发返航着陆，在地面试车检查时，故障未复现。大连长丰实业总公司利用机内检测告警试验台对逻辑与控制组件的工作性能进行检查，包含自检、七种工作状态、消耗电流、输出电压、航行时间、灯光测试等性能测试，故障现象未复现，测试性能均符合技术要求。为模拟机上工作状态，将设备上“系统供电”中的“1-1”“1-2”“显示组件”开关置于接通位置，将“功能选择”区的“单双座切换”“前后舱转换”“开车”开关置于接通位置，再将“压缩”开关置于接通位置时，两个显示组件屏幕显示“减小右发转速”，故障复现。同时用三用表测量设备“减小右发转速”测试孔与地之间电压值为 3.57 V，将“压缩”开关置于断开位置，两个显示组件屏幕中“减小右发转速”信号消失。2 故障分析2.1 机内检测与告警综合系统的功能、组成及工作过程机内检测与告警综合系统是内装式故障诊断系统。该系统利用飞机各机载设备的自检装置，对机载各设备的工作状态进行实时检测。一旦机载2022年第46卷第10期154标 准 与 检 测tandards TestingS设备发生故障，系统能够自动诊断，并以声、光、文字等告警手段向机务人员和飞行员发出警告，使操纵人员尽快采取措施，保证飞行安全。各被检测系统有的主动向机内检测与告警综合系统发送状态特征信号，有的则需要由机内检测与告警综合系统先发出检查控制信号，再被动地返回其工作信息。因此，就被测对象与诊断装置的关系而言，该系统中既包含主动诊断技术，也有被动诊断技术。同时，该系统在空中可对机载设备实施在线检测，在地面，可对机载设备实施离线检测。机内检测与告警综合系统集检测、诊断和告警于一体，是一个主动诊断与被动诊断、在线式与离线式相结合的混合故障诊断系统。该系统主要由逻辑与控制组件、显示组件等组成。逻辑与控制组件是系统的逻辑与控制中心，用来收集机载各个系统和设备的自检信号及故障信号，并确定故障事件的优先次序，存储并按优先次序向显示组件发送文本故障信息，以及向检查对象和显示组件发送控制信号。显示组件为系统的显示部件，用来接收逻辑与控制组件发送来的电平信号，并将其转换成文字信息显示给操作人员。2.2 工作原理分析依据机内检测告警系统工作原理，梳理电路原理图，如图 1 所示。正常状态下，当“系统供电”中的“1-1”“1-2”“显示组件”开关置于接通位置，电路板上电，将“功能选择”区的“单双座切换”“前1234567891011121314151612345678910111213141516D80输出输出56425642D69D45V6X3:36X10:29PortPortR4D58D52D63D79D72HEDFGABCGND5 V图 1 A2 电路板故障电路原理图后舱转换”“开车”“压缩”开关置于接通位置，电路板上 D80 芯片的 6，9，10，11 接收到控制时序选择 15 脚信号到 3 脚输出 1，再将设备模拟故障开关“减小右发转速”打开（模拟右发动机综合调节器的 48 脚输出故障信号），设备发出 5 V 信号至逻辑与控制组件的插头 X3:36 脚，再到内部 A2 电路板 X10 的 A29 脚，经过 D58 和 D69 两个电阻排到 D80 芯片 15 脚，D80 芯片 3 脚输出信号就会驱动显示器显示“减小右发转速”故障。当“压缩”开关断开，则无故障显示。未打开“减小右发转速”开关时，发现该组件A2 电路板 A29 脚出现 3.57 V 的异常信号，从而引发显示组件显示“减小右发转速”。为进一步查找故障原因，进行 A2 电路板对比试验。3 故障对比测试针对图 1 所示电路，将功能良好和故障的电路板分别进行对比测试，测试电压数据如表 1 所示。表 1 A2 电路板各点电压测试结果（单位：V）状态A 点C 点D 点E（H）点F 点G 点正常打开 6Y34.8104.073.382.943.63关闭 6Y300002.943.63故障打开 6Y33.4803.483.482.943.63关闭 6Y33.4803.483.482.943.63通过测试数据可以看出，正常电路板打开“减小右发转速”开关，正常报故障，故障电路板是否打开“减小右发转速”开关都报故障。为了进一步查明故障，将产品电路各支路分别断开，采用控制变量法进行定位，分别将 D52 靠近B 点芯片引脚挑开（定义为一状态）、D58 靠近 B点芯片引脚挑开（定义为二状态），D69 靠近 E 点芯片引脚挑开（定义为三状态），D80 靠近 H 点芯片 15 号引脚挑开（定义为四状态），D45 靠近 E 点芯片引脚挑开（定义为五状态），同时挑开 E 点附近D45、D69、D80 的 15 脚（定义为六状态），分别测2022年第46卷第10期155Standards TestinG标 准 与 检 测试各点位的电路板引脚电压，情况如表 2 所示。表 2 故障 A2 电路板各点电压测试结果（单位：V）状态A 点B 点C 点D 点E（H）点F 点G 点一状态3.483.4803.483.482.943.63二状态0003.483.482.943.63三状态0003.483.482.943.63四状态3.483.4803.483.482.943.63五状态3.483.4803.483.482.943.63六状态00003.482.943.63根据测试数据和电路功能分析，通过一状态测试结果，可以判断 3.48 V 不是从 B 点至 C 以后电路产生的；通过二状态测试结果，可以判断 3.48 V不是由 A 点、B 点线路产生的；通过三状态测试结果，可以判断 3.48 V 不是由 D 点线路产生的；通过四状态测试结果，可以判断 3.48 V 不是由 D80 芯片产生的；通过五状态测试结果，可以判断 3.48 V不是由 G 点、F 点线路产生的；通过六状态测试结果可以判断在 E 点的支路上可能存在线路的短路 情况2。为验证上述结论，对元器件挑开引脚恢复至原状态，再对 E 点连接的 3 个元器件引脚挑开后，通过飞线进行连接（未使用原电路板的线路），测试产品故障消失，功能正常。在不破坏电路板和元器件的情况下，为查找平行印制线短路点，采用 CT 扫描的方式，对图 2 电路板进行拍照。由于电路两面均存在元器件，线路被遮挡，无法看清印制线路中具体短路情况，所以此方法无法精准定位故障点。图 2 A2 电路板实物图4 故障定位由于电路板上短路点会导致整个印制线路电阻变化，线路越长，电阻值越大，成线性变化，如果出现电阻值非线性变化点，则该点可能存在搭接或短路3。通过微欧计对逻辑与控制组件中 A2 点板故障电路进行测试，以 D45-8 为起点，将连接印制板线分为 13 个线段组合，如图 3 所示，分别测量电阻；再以 D46-8 为起点，与 13 个线段分别测电阻，测试数据如表 3 所示。印制板线路电阻应均匀分布，因此选取四种长度分别测量其电阻值，可以估算出单位长度电阻值，30 mm 印制线电阻 50.2 m，单位长度电阻为 1.67 mmm-1；33.8 mm 印制线电阻 52.8 m，单位长度电阻为 1.56 mmm-1；45.8 mm 印制线电阻 71.3 m，单位长度电阻为 1.56 mmm-1；44.8 mm 印制线电阻 82 m，单位长度电阻为 1.83 mmm-1；30 mm 印制线电阻 50 m，单位长度电阻为 1.67 mmm-1，所以印制线平均电阻值为 1.66 mmm-1。D46D458131211109812345678D65D68D95D97D99D69图 3 故障电路测试示意图表 3 微欧计测试电阻结果序号起点与终点电阻测试结果/m1D45-8 与线段 14902D45-8 与线段 24363D45-8 与线段 34114D45-8 与线段 43905D45-8 与线段 53906D45-8 与线段 64107D45-8 与线段 71408D45-8 与线段 81249D45-8 与线段 910110D45-8 与线段 108511D45-8 与线段 116112D45-8 与线段 124113D45-8 与线段 132314D46-8 与线段 1344915D46-8 与线段 12422 16D46-8 与线段 1141117D46-8 与线段 1038818D46-8 与线段 935519D46-8 与线段 836020D46-8 与线段 738621D46-8 与线段 612222D46-8 与线段 510823D46-8 与线段 49124D46-8 与线段 36525D46-8 与线段 24226D46-8 与线段 133通过以上测试数据可以看出，D45-8 与线段 4之间测试电阻值和 D45-8 与线段 5 之间电阻值相2022年第46卷第10期156标