某飛機(jī)短波電臺(tái)通信故障分析

朱林寰 李勇軍 宋沖 沐昌興

摘要：針對(duì)某架飛機(jī)短波電臺(tái)8MHz以下頻率無法通信故障，對(duì)該型電臺(tái)發(fā)射通道進(jìn)行工作分析，查找故障產(chǎn)生的原因，同時(shí)根據(jù)確定的故障原因，提出此故障解決措施。

關(guān)鍵詞：短波電臺(tái);通信故障;故障分析

0 引言

飛機(jī)短波電臺(tái)主要用于飛機(jī)與飛機(jī)、飛機(jī)與地面之間遠(yuǎn)程通信，是飛機(jī)遠(yuǎn)距離航行中不可或缺的通信方式，也是飛機(jī)遠(yuǎn)程通信中唯一不受網(wǎng)絡(luò)樞紐和有源中繼制約的通信手段。機(jī)載短波電臺(tái)日常使用中故障的主要表現(xiàn)形式為短波不調(diào)諧、功率無法發(fā)射，針對(duì)這類故障一般通過更換天線匹配裝置、短波接收/發(fā)射機(jī)或天線匹配裝置自動(dòng)調(diào)諧控制部件來解決。本文中遇到的短波電臺(tái)故障雖也表現(xiàn)為不調(diào)諧、功率不發(fā)射，但故障原因是由短波電臺(tái)天線損傷導(dǎo)致，這是隨飛機(jī)使用年限增加新出現(xiàn)的一種故障。通過對(duì)天線結(jié)構(gòu)、材料的分析，采用焊接修復(fù)方法排除了故障，可為此類故障的解決提供一定的參考。

1 故障情況

某架飛機(jī)飛行時(shí)，距離機(jī)場約600km、高度7000m時(shí)，地面指揮臺(tái)短波呼叫飛行員，飛行員未應(yīng)答，接收不到指揮臺(tái)的語音信息，后將飛機(jī)短波電臺(tái)轉(zhuǎn)換到高頻段波道后恢復(fù)了與地面指揮臺(tái)的聯(lián)絡(luò)。

2 故障分析

2.1 故障排查過程

飛機(jī)落地后，地面通電檢查發(fā)現(xiàn)短波電臺(tái)8MHz頻率以下的波道無法調(diào)諧，電臺(tái)控制盒上的調(diào)諧燈不滅，說明8MHz頻率以下波道的信號(hào)無法對(duì)外發(fā)射。短波電臺(tái)信號(hào)發(fā)射流程如下：話音低頻信號(hào)進(jìn)入調(diào)制器的輸入端，從基準(zhǔn)頻率傳感器過來的500kHz頻率基準(zhǔn)電壓進(jìn)入調(diào)制器的第二個(gè)輸入端。在調(diào)制器的輸出端形成包含兩個(gè)組合邊頻信號(hào)和被抑制在40分貝的載波。

這個(gè)信號(hào)進(jìn)入工作電話種類輸出裝置插件，在此通過機(jī)電濾波器形成工作方式所必需的信號(hào)波譜并重新進(jìn)入調(diào)制器，隨后信號(hào)被放大到o.5v電平并進(jìn)入功率放大器插件（中頻放大器調(diào)節(jié)的發(fā)射系數(shù)根據(jù)從功率自動(dòng)調(diào)節(jié)板過來的控制電壓的變化而變化，輸出功率的調(diào)節(jié)也以這一方式進(jìn)行）。

由于短波倍頻程約為10倍，天線在2—18MHz范圍內(nèi)阻抗變化很大，因此經(jīng)過功率放大器放大的信號(hào)需送到天線匹配裝置中完成功率放大器（含電纜）和短波天線間的阻抗匹配，待阻抗匹配完成后電臺(tái)控制盒上調(diào)諧燈滅，短波信號(hào)即可對(duì)外發(fā)射。

根據(jù)故障現(xiàn)象，結(jié)合短波電臺(tái)信號(hào)發(fā)射流程，排查可能故障點(diǎn)如下。

1）短波電臺(tái)射頻傳輸線路發(fā)生低頻段衰減或駐波比過大。

2）天線匹配裝置故障、天線匹配裝置自動(dòng)調(diào)諧控制部件故障。

3）短波接收/發(fā)射機(jī)故障。

4）電臺(tái)天線性能下降。

針對(duì)上述可能故障點(diǎn)開展了下列工作：

1）在2～18MHz頻率范圍內(nèi)掃頻測量短波高頻饋線的衰減和駐波比分別為2.4dB和1.3，同時(shí)對(duì)機(jī)上高頻饋線進(jìn)行外觀檢查，并對(duì)高頻連接器進(jìn)行了分解檢查，未發(fā)現(xiàn)問題。

2）依次更換天線匹配裝置、短波接收/發(fā)射機(jī)和天線匹配裝置自動(dòng)調(diào)諧控制部件后故障依舊。

3）用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀檢查短波電臺(tái)天線阻抗參數(shù)，具體見表1和表2。

根據(jù)短波電臺(tái)天線阻抗模值測量情況可知，短波電臺(tái)天線出現(xiàn)了故障，短波電臺(tái)天線在2～8MHz頻率之間的電抗參數(shù)遠(yuǎn)超正常值，導(dǎo)致天線匹配裝置無法與之完成阻抗匹配。

進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)此架飛機(jī)短波電臺(tái)天線引出管斷裂，具體見圖1。

2.2 故障原因分析

短波電臺(tái)天線振子安裝在右垂尾前緣，短波電臺(tái)天線通過天線引管、天線引線與天線匹配裝置連接。天線引管處于右垂尾的根部，此處與右發(fā)動(dòng)機(jī)距離較近，同時(shí)天線引管在右垂尾的進(jìn)氣散熱罩內(nèi)，平時(shí)使用中振動(dòng)較大、環(huán)境惡劣。此架飛機(jī)短波電臺(tái)天線引出管的斷裂原因應(yīng)是飛機(jī)服役周期較長且天線引管長期處于振動(dòng)狀態(tài)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕所致。

3 修復(fù)措施

短波電臺(tái)天線引出管材料為鋁鎂合金，引出管與短波電臺(tái)天線振子結(jié)構(gòu)焊接為氬弧焊，因此引出管可通過氬弧焊接修復(fù)。

短波電臺(tái)天線引出管在右垂尾內(nèi)，斷裂處機(jī)上無法直接焊接，需將短波電臺(tái)天線引出管分解下來焊接。具體修復(fù)流程為：

1）從飛機(jī)上分解右垂尾。

2）分解右垂尾的進(jìn)氣散熱罩。

3）鋸斷天線引出管與右垂尾短波電臺(tái)天線振子的焊接連接，見圖2。

4）分解固定天線引出管的螺栓，取下天線引出管，見圖3。

5）對(duì)天線引出管進(jìn)行焊接，焊接后將焊接處打磨光滑，并在焊接外表面涂上底漆φJ(rèn)I-086。

6）將修復(fù)好的天線引出管焊接到右垂尾天線振子上。

短波天線引出管修復(fù)后，對(duì)短波電臺(tái)進(jìn)行通電檢查，工作正常，8MHz頻率以下的波道調(diào)諧正常，測量短波電臺(tái)天線電抗參數(shù)值均在正常值范圍之內(nèi)，具體見表3。

隨著飛機(jī)使用年限的增加，飛機(jī)部分系統(tǒng)的故障模式將發(fā)生變化，原本不易損壞的產(chǎn)品和部位也會(huì)發(fā)生故障，因此在進(jìn)行老舊飛機(jī)排故時(shí)應(yīng)充分考慮各種故障的可能性，同時(shí)在面對(duì)新的故障模式時(shí)要突破常規(guī)修理方法，根據(jù)實(shí)際情況制定合適的修復(fù)方法，才能滿足老舊機(jī)型日常維修保障的需要。