飛機試車中油量顯示“暴漲”原因分析與排除

劉建波 劉闊 劉長萍 盧小勇 李新霞

摘要：介紹了一起飛機實際試車中出現的由激磁信號干擾造成的油量顯示故障的分析和排除過程。飛機故障可能以各種各樣的形式出現，只有靈活運用飛機各系統的工作原理及相互關系，才能通過現象看清本質問題，使排故難題迎刃而解。

關鍵詞：試車;油量提示;異常;激磁信號;干擾

1故障現象

1）試車時發現異常

某型飛機油量表用于測量并顯示主油箱儲油量、全機總燃油儲油量，且當副油箱投放后，能自動減除副油箱中的油量。

一架某型飛機進行定期試車檢查時發現，在按下發動機起動按鈕5～9s后，前后艙燃油油量表指示的主油箱油量、全機油量在原有顯示油量上瞬間增加了約80kg，此后，隨著試車時間的延長，前后艙燃油油量表指示的主油箱油量和全機油量均緩慢下降。

2）試車中操作驗證

接通“發電機跳閘”開關，切斷發電機激磁和供電電路，使發電機脫離電網，改由地面電源供電，前后艙燃油油量表指示的主油箱油量和全機油量均在當前油量上瞬間減少約80kg，斷開“發電機跳閘”開關，將發電機開關置于“復位”，使發電機再次建壓重新投入電網供電后，前后艙燃油油量表指示的主油箱油量和全機油量均在當前油量上再次瞬間增加約80kg，將發電機工作開關置于“斷開”位置，故障現象依舊。

3）停車過程中的現象

將發動機油門手柄收置“慢車”位置，冷卻2min后停車，前后艙燃油油量表指示的主油箱油量和全機油量均在原有油量顯示上瞬間減少約80kg。

2原因分析

燃油油量表指示器指示的燃油量“暴漲”，只發生在發動機試車過程中，停車后燃油油量表指示恢復正常，而在地面進行輸油順序檢查時一切正常，沒有上述故障現象，充分說明燃油“暴漲”現象是試車過程中由機上設備干擾造成的。

斷開發電機開關，故障現象依舊，排除了發電機供電電路影響造成上述故障的可能。

試車過程中接通“發電機跳閘”開關，使發電機控制盒內“KL”常閉觸點斷開，切斷了功率放大器輸出至發電機激磁繞組的脈沖信號，燃油油量表指示即恢復正常。從上述現象判斷，發電機激磁電路對燃油油量表傳感器信號線路必然產生了干擾。

從飛機電纜安裝敷設圖中可以看出，發電機激磁電路與燃油油量表傳感器信號線路在機上沒有重疊敷設。發電機激磁繞組的脈沖信號線由安裝在機身左側電源樞紐18～19框的發控盒引出，連至發動機艙22框下部的起動發電機;油量表傳感器信號線敷設在機身左側電氣設備艙7～16框問，并向上敷設至機背。

參考圖1可知，由直流發動機控制盒內弛張振蕩器產生的鋸齒波經電壓疊加，功率放大后輸出一個脈沖寬度隨發電機輸出電壓變化的脈沖信號，途經發控盒17P插頭5號線（線號17P5），至直流發電機的激磁繞組A接線柱，形成了發電機激磁繞組的激磁電壓。11P3號線接于直流發電機的B接線柱，經電源發動機控制盒（安裝于機身左側電氣設備艙6B框處，與EUC57電氣盒同在一個設備艙內）插頭NXl4的26號線，至盒內16P電源系統慣性保險絲的“+”端，再經Nxl4的24號線引出至發控盒17P插頭的1號線（線號16P1）。

從電纜的敷設及對圖2的分析可知，11P3與16P1號導線成為了傳波干擾信號的橋梁。這是因為11P3與16P1導線在22～18框之間與17P5號線（鋸齒波脈沖信號線）同束捆綁平行敷設，使11P3、16P1號導線攜帶了大量的鋸齒波脈沖信號，至16框處11P3和16P1號導線又與主油箱油量表傳感器信號線同束平行敷設到機身左側電氣設備艙7框處，如果電纜敷設時使11P3、16P1號導線與油量表信號線直接碰靠，將造成11P3和16P1號導線攜帶的鋸齒波脈沖信號對油量表信號線路形成較強的脈沖信號干擾。再加上電容式油量表信號線路對脈沖信號極敏感的特點，雖有屏蔽套防護，仍同樣穿透形成干擾。另外，屏蔽套通常在插頭兩端接地，屏蔽套在長約6m的防護層上產生0.3～0.4Ω的電阻區而形成電位差，使干擾信號不能迅速搭接入地。這一切均造成了直接碰靠的油量表系統個別信號線受到鋸齒波脈沖信號干擾，導致試車過程中油量指示“暴漲”現象。

從圖2可知，受干擾的信號線應為機上電纜16Q插頭的6～14號連至17Q、18Q、19Q插頭的1、2、5號之間的少數導線。

進一步從圖3中分析可知，從N3 139產生的激勵信號經N5 110的穩頻放大后，輸至主油箱傳感器組感受油量（電容數值）的變化，并實現C/U轉換，輸出一個反映油量變化的電壓信號，經油量表傳感器中的倍壓電路整流輸至N7158的6腳反向輸入端，經放大后輸至油量表指示器，進行A/D轉換成為數字信號并顯示出來。由于干擾信號進入倍壓電路與原輸出信號進行同相疊加，造成油量表指示器顯示油量“暴漲”故障的發生。

3故障排除

3.1機上驗證

為驗證上述分析的正確性，對16P貫性保險絲進行臨時移位改裝。參見圖1，拆除原llP3號導線連接的B點絕緣包扎，用取線器將對接發控盒插頭的1號插孔及連接導線11P3取出。到輔機車間借用一個工藝慣性保險絲，臨時安裝在電源樞紐發控盒的近旁（其近旁有較大安裝空間，對其他部件無影響）。

重新制作兩根工藝電纜。一根為11P3，一端連接B點，另一端連接在電源樞紐I臨時加裝慣性保險絲的正端;另一根為16P1，一端接發控盒對接插頭的1號孔，另一端接在臨時加裝慣性保險絲的負端。進行試車檢查，確認油量顯示“暴漲”故障消失，證明上述分析正確。

3.2機上故障排除

更換機上電纜16Q插頭的6～11號線（即連接17Q、18Q插頭的電纜），更換電纜并重新進行敷設。為使新電纜敷設時盡量遠離干擾信號電纜，將新電纜敷設在電纜槽內最上部（以下部眾多電纜為屏蔽層），油量顯示“暴漲”現象消失。

后期拆除機上故障電纜并進行分解檢查，機上電纜屏蔽套完好無損傷，證明上述故障為激磁信號干擾造成。

4建議

1）在敷設機身電纜時，特別是油量系統信號線應盡量遠離11P3和16P1號導線線束，應盡量讓其他不怕受干擾的線束在中間隔開，嚴禁兩線束在敷設時直接碰靠。

2）及時與設計制造部門溝通，建議對16P電源系統保險絲進行移位改裝，將其從電源發動機控制盒內移至機身右側17～19框電源樞紐處，從根本上切斷激磁干擾信號形成的可能。