供壓狀態(tài)影響操縱臺通道燈亮滅的機理分析

張 清

(國營蕪湖機械廠，安徽 蕪湖 241007)

飛機通電和供壓時，通道燈時亮時滅，狀態(tài)多種，特別是未供壓時，因不同狀態(tài)，液壓系統(tǒng)良好狀態(tài)信號缺失產(chǎn)生故障信息不同，從而影響座艙操縱臺ПУ－220/353操縱臺上故障通道燈的亮滅。在電傳操縱系統(tǒng)通電檢查時，在未加液壓或當液壓未加到設定壓力情況下，接通“傾斜阻尼”電門時，ПУ－220上的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ通道燈并不閃亮，只在接通“航向阻尼”電門時，電傳操縱系統(tǒng)ПУ－220面板上的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ通道燈會亮，當液壓系統(tǒng)壓力達到設定要求(大于140 kgf/cm2)后，通道燈會熄滅，如表1所示。

表1 供壓狀態(tài)與通道燈亮滅

4斷通斷斷亮滅滅滅5斷斷通斷滅滅滅滅6 斷 斷 通/斷通亮亮亮滅7 斷 斷 通/斷斷滅滅滅滅8通斷通/斷通亮亮滅滅9 斷 通 通/斷斷滅滅亮滅

通道燈亮滅反映俯仰、傾斜、航向通道的故障信號，液壓系統(tǒng)良好信號也輸入到各通道中，參與監(jiān)控系統(tǒng)故障診斷。本文從通道燈亮滅與故障表決的關系、液壓信號的產(chǎn)生傳輸故障信號的表決，通過電路分析，詳細闡述了液壓系統(tǒng)供壓狀態(tài)影響座艙ПУ－220/353操縱臺通道燈亮滅的工作機理。［1］

1 通道燈亮滅與故障表決

通道燈亮滅與4余度俯仰通道、3余度傾斜通道、3余度航向通道故障表決有關，也就是說俯仰、傾斜、航向通道故障都是通過ПУ－220操縱臺上4個燈來指示，但各通道監(jiān)控電路設計不相同。要弄清楚接通航向阻尼電門后產(chǎn)生Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ通道燈燃亮工作機理，必須分別弄清楚俯仰、傾斜、航向通道故障表決與液壓系統(tǒng)良好信號的關系。

俯仰通道表決系統(tǒng)共分五級，包括四級電氣表決和一級機械表決，機械表決在平尾舵機內(nèi)部，四級電氣表決均在電傳計算機內(nèi)部，依次是ВКШ、ВТ1、ВТ2、УСл(УСпр)，均配置在相應的插件板中。在傾斜通道中，設置了四級表決器，前三級為電信號表決器，依次是 ВКР、ВДС、УСЛ(УСпр)，均配置在相應的插件板中，第四級是四余度左(右)平尾舵機，為機械表決，設置在舵機內(nèi)部。在航向通道中，設置了三級表決器，前二級是 ВН、УСНЛ(УСНпр)，為電信號表決器，配置在的插件板中，第三級是三余度方向舵機，為機械表決，設置在舵機內(nèi)部。［2］

液壓系統(tǒng)故障信號是通過計算機殼體電路加到УС放大器進行故障表決的，也就是說液壓系統(tǒng)故障信號只參與通道電路輸出級的表決。

2 液壓系統(tǒng)良好信號的產(chǎn)生

當液壓系統(tǒng)正常或第1、2液壓系統(tǒng)壓力均大于壓力繼電器10－У24、12－У24(見圖1)規(guī)定值140MPa時，壓力繼電器 10－У24、12－У24、13－У24、15－ У24 觸點斷開，液壓繼電器14－ У24、16－У24失電，常閉觸點接通各通道“Х3”連接器的“44”、“45”腳。通過電傳計算機殼體“45”腳連接到УС －80放大器的“А5”(或“Б5”)或 УС －79放大器的“Б4”，輸出液壓系統(tǒng)良好信息。“44”腳則是連向各通道БП電源+27V信號。圖1中只列出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ通道液壓與電傳操縱系統(tǒng)俯仰通道的交聯(lián)關系。

圖1 液壓系統(tǒng)良好信號線路示意圖

第1、2液壓系統(tǒng)壓力降到小于壓力繼電器10－У24、12－У24規(guī)定值140MPa，又大于13－У24、15－У24規(guī)定值100MPa時，壓力繼電器10－У24、12－У24觸點接通，13－У24、15－У24觸點斷開，液壓繼電器14－У24、16－У24保持得電狀態(tài)，液壓系統(tǒng)良好信號仍存在。

只有第1、2液壓系統(tǒng)壓力降到小于100MPa時，壓力繼電器10－У24、12－У24、13－У24、15－У24觸點均接通，液壓繼電器14－У24、16－У24失電，液壓系統(tǒng)良好信號消失。［3］

3 俯仰通道液壓故障表決

第1液壓系統(tǒng)壓力不足100MPa或沒有壓力故障時，第1液壓系統(tǒng)液壓繼電器14－Э24得電，常閉觸點斷開，+27V不能送到Ⅰ、Ⅲ通道УС－80放大器(УСл、УСп)的“А5”端。同樣，第2 液壓系統(tǒng)壓力不足100MPa或沒有壓力故障時，第2液壓系統(tǒng)液壓繼電器16－Э24得電，常閉觸點斷開，+27V不能送到Ⅱ、Ⅳ通道，對應的УС－80放大器(УСл、УСп)的“Б5”端。

這里要指出的是，根據(jù)機上液壓系統(tǒng)的通道供壓設計不同，1通道的УС－80上А5有信號輸入，Б5端無信號輸入，而4通道的УС－80上Б5有信號輸入，А5端無信號輸入，2、3通道的УС－80上А5、Б5都有信號輸入，如圖2所示。

圖2 俯仰通道的故障輸出電路圖

正常供壓時，V62導通，V63截止，從電路看，“А5”(或“Б5”)、+27V КВ РМ 信號只要有一個存在，V62都導通，只有當V54截止時，УС－80放大器才會向УЛ－98輸出故障信號，V54截止與否此時就取決于“故障邏輯電路”輸出。當+27V КВ РМ信號消失，“故障邏輯電路”會使得V54截止，УЛ－98邏輯裝置中的“非門”電路中提拉電阻對電容的充電，使得有高電平故障信號輸入到УЛ－98邏輯裝置。需要說明的是，+27V КВ РМ信號的消失是由于舵機通道偏差，活塞桿相對運動量不同，使舵機故障通道內(nèi)微動電門開路造成的。

通電1ГС、2ГС液壓系統(tǒng)未供壓時，平尾前緣在最下位置，各通道活塞由于通道間活塞均處于沒有壓力作用狀態(tài)，活塞桿處于一個極端，未呈現(xiàn)有相對位移，則 +27V КВ РМ 信號仍存在，V62導通，V63截止，則沒有故障信息輸出，無通道故障燈亮。

當2ГС液壓系統(tǒng)未供壓，由于平尾舵機2通道液壓切換由1ГС 供壓，1、2、3通道 УС －80上 А5(Б5)有液壓 +27V信號輸入，4通道 УС－80上А5沒有液壓+27V信號輸入，由于有1ГС液壓系統(tǒng)供壓，平尾回中立，造成4通道活塞筒與活塞桿的相對運動，舵機內(nèi)微動電門觸點被斷開，+27V КВ РМ信號消失，產(chǎn)生4通道燈亮。當1ГС液壓系統(tǒng)未供壓，舵機3通道液壓切換由2ГС供壓，2、3、4通道УС－80上А5(Б5)有液壓+27V信號輸入，1通道УС－80上А5沒有液壓+27V信號輸入，同樣由于有2ГС液壓系統(tǒng)供壓，平尾回中立，造成1通道活塞筒與活塞桿的相對運動，舵機內(nèi)微動電門觸點被斷開，+27V КВ РМ信號消失，產(chǎn)生1通道燈亮。

當液壓恢復到正常壓力后，由于液壓使得活塞與活塞桿恢復到中立位置(對應平尾零位)，舵機內(nèi)微動電門觸點恢復到常閉狀態(tài)，+27V КВ РМ信號再現(xiàn)，所以這時1(或4)通道燈熄滅，恢復正常。［4］

4 航向通道液壓故障表決

當航向通道在液壓系統(tǒng)壓力不足100MPa或沒有壓力故障時，由于液壓繼電器14－Э24和16－Э24得電，常閉觸點斷開，УС－79放大器板“Б4”端無+27V液壓系統(tǒng)良好信號，使得V31截止V32導通，如圖3所示。

圖3 航向通道故障輸出電路圖

接通“航向阻尼”電門后，+27V才被送到ВН航向計算機板，這時，+27VВН存在，V34導通，與非門輸出高電平，造成V30導通，當液壓系統(tǒng)呈現(xiàn)故障，良好信號消失時，V32的導通，會直接使V28截止，УЛ－99邏輯裝置中的“非門”電路中提拉電阻對電容的充電，使得有高電平故障信號輸入到УЛ－99邏輯裝置。

當未接通“航向阻尼”電門時，液壓良好信號消失，V32導通，+27V ВН不存在，“與非門”輸出低電平，V30截止，由于有+5V的存在，V28仍為導通狀態(tài)，不產(chǎn)生故障燈信號。所以，未供壓時，接通“航向阻尼”電門時，ПУ－220上的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ通道燈會閃亮。

5 傾斜通道液壓故障表決

接通“傾斜阻尼”電門時，ПУ－220上的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ通道燈并不閃亮，這是因為傾斜通道電路分成兩個部分即不可斷開部分和可斷開部分，可斷開部分電路通過接通“傾斜阻尼”電門接入，這部分電路中3個通道ВК傾斜計算機故障表決信號與液壓系統(tǒng)信號無關，不能產(chǎn)生ВК傾斜計算機故障信號。所以，接通傾斜通道在液壓故障時操縱臺ПУ－220上沒有通道燈燃亮。

6 結論

通過電路分析發(fā)現(xiàn)，俯仰通道УС－80放大器板和航向通道УС－79放大器板中監(jiān)控電路不同，液壓系統(tǒng)造成的故障信號，產(chǎn)生故障信號機理不同，座艙操縱臺ПУ－220/353操縱臺上故障通道燈的亮滅隨之不同。

某型飛機監(jiān)控系統(tǒng)將液壓系統(tǒng)故障對方向舵機的影響，設計成直接表決成故障，方便飛行員在故障復位無效情況下，可以通過斷開“航向阻尼”電門來斷開故障的航向通道，還可以通過斷開“傾斜阻尼”電門，斷開故障的傾斜通道。［5］筆者認為，這是由于平尾的控制在整個飛機主動控制技術中的重要作用決定的，平尾操縱不僅能完成俯仰通道的操縱，還能通過差動操縱實現(xiàn)飛機的橫滾與偏航操縱。因此，除盡可能保證俯仰通道的安全余度外，為方便駕駛員區(qū)別處理俯仰、傾斜、航向三通道的故障，電傳操縱系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)對故障的傾斜通道與航向通道通過電門直接斷開，減少俯仰通道故障信息誤判讀，防止錯誤處置故障通道而影響任務的完成。俯仰通道監(jiān)控電路對液壓波動造成的假性故障，可以通過按壓通道燈鈕來復位，而且平尾舵機2、3通道液壓供壓設計成互相切換，避免因為均值比較表決設計造成誤報警，正常情況下1ГС、2ГС系統(tǒng)各供應兩個通道，2、3通道液壓供壓可以切換，這樣良好供壓通道數(shù)目為三個，就不會將良好通道表決為故障通道。

［1］《航空工藝裝備設計手冊》編寫組.航空工藝裝備設計手冊［M］.北京:國防工業(yè)出版社.1979.

［2］魏瑞軒.蘇二七型飛機飛行導航與控制系統(tǒng)［M］.西安:空軍工程學院，1998.

［3］СЛСТЕТМЫ ДНСТАНЦИОННОТЩ УПРАВЛЕНИЯ СДУ －10С、СДУ －10У6С1.600.084 －01РЭ 1986.

［4］高金源.飛機電傳操縱系統(tǒng)與主動控制技術［M］.北京:北京航空航天大學出版社，2005.

［5］宋翔貴.電傳飛行控制系統(tǒng)［M］.北京:國防工業(yè)出版社，2003.