飛機發動機火警探測系統設計探究

任翼?張濤

摘 要 飛機發動機火警探測系統的重要功能包括，可以對發動機艙內出現的局部著火情況和全長過熱現象給予準確的探測，進而將火警信號發出。通常而言，該系統由火警探測器、火警信號電氣處理電路、告警系統共同構成。因此，本文針對飛機發動機火警探測系統設計做出了詳細的分析。

關鍵詞 飛機發動機;火警探測;系統設計

因為機件發生損耗、電氣著火、燃油發生泄漏、戰斗出現損傷等情況，飛機發動機在一些使用當中，可能會發出火警。如果不及時處理，不但會對發動機造成嚴重的損壞，還會對飛行安全造成嚴重的影響，所以在現代飛機當中，無論是軍用飛機還是民用飛機，都對發動機火警探測系統進行了設置。

1發動機火警探測系統的主要工作原理

1.1 火警探測器的工作原理

該系統經常使用的幾種火警探測器，包括熱敏電阻以及氣動熱敏，其中熱敏電阻形式的火警探測器會受到外部因素產生的一些影響，例如外部環境、噪聲以及電磁等。對于敏感元件本身故障檢測電路實施的檢測作業十分繁雜。但是對于第二種火警探測器的使用，產生的抗干擾能力更強，同時自檢設計也更容易實現一些，所以在飛機當中對于氣動熱敏式火警探測器的應用非常普遍。

通過對原理圖的分析，可以發現A插針和B插針都屬于報警端，C插件屬于故障端，D插件屬于公共端，而顯示端則為E插針，其中全部插針以及外殼都與地面絕緣。

（1）過熱報警。在發動機當中，平均溫度如果比較高，那么在不銹鋼毛細管內密封住的惰性氣體，如氦氣，便會因為高溫出現膨脹的情況[1]。導致的壓力會使報警膜盒當中的膜片動作向左側發生彎曲，這時A插針和B插針會接通D插針，進而將報警信號發出。

（2）著火報警。如果發動機艙內部有熾熱液體出現或者有火焰產生，局部溫度會非常高。這時在不銹鋼毛細管當中密封的金屬絲經過貯氫處理，通過火焰燒及條件下，將氫氣釋放出來，這使管內的氣體壓力會有很大的提升，報警膜盒內部的膜片會發出向左彎曲的動作，進而使A插針和B插針連接D插針，將報警信號發出。

（3）探測器自檢。在正常的情況之下，探測器當中的C插針會連通D插針，如果內部氣壓出現了泄露問題，探測器便沒有了相應的報警功能，所以膜盒當中的膜片會向右發生回彈，C插針斷開D插針之后，便會對自身故障發出報警信號。

1.2 發動機火警探測系統工作原理分析

應用的基本電路以及典型電路，有4種模式構成：其一，系統正常工作模式;其二，火警告警模式;其三，火警探測器故障模式;其四，系統檢查模式。

（1）系統正常工作模式分析。在工作狀態正常的情況下，工作開關以及檢查開關會在工作的位置當中，如果沒有局部著火或者全程過熱的情況，探測器當中的報警膜盒膜片會在斷開的位置當中。

（2）火警告警模式。系統在正常工作過程中，如果機艙有局部著火或者全長過熱的情況，探測器當中的報警膜盒膜片會翻轉，進行閉合。

（3）火警探測器故障模式分析。如果系統在正常的工作狀態當中，火警探測器出現了損壞或者內部泄露出氣壓，那么故障膜盒當中的膜片，會翻轉進而斷開。

（4）系統檢查模式分析。對地面實施維護的過程中，工作開關以及檢查開關在檢測的位置當中，斷開2#繼電器，那么1#和3#繼電器便會吸合，將告警信號發出，探測器系統也會將故障信號發出之后，該模式針對線路以及探測器等，會進行相應的檢查工作[2]。

2發動機火警探測，系統設計分析

2.1 系統功能定義進而強化虛警技術要求

在原本的系統功能定義前提下，可以將“虛警誤報”的設計給予增加。具體來說便是在最開始設計時，不但要對火警報警設計給予慎重考慮，還需要對“虛警誤報”，給予一定的重視，對可能產生的虛警機理給予充分的分析，進而對系統以及部件開展相應的設計，在絕對不存在漏警的基礎之上，使系統虛報率有所下降。

2.2 余度設計原則

余度容錯設計屬于當前飛機將火警探測進行提升的重要措施，因為火警探測系統包含了三個部分，通常而言需要對該系統的重量、可靠性、安裝以及經濟性一系列因素給予充分考量，所以會在信號處理環節以及信號探測環節，對雙余獨立的工作環路進行使用，并沒有對“表決”機制更加相符的三余度進行應用。兩個比較獨立的工作環路，可杜絕任意工作環路產生故障時，不能進行探測和發出信號的問題，所以會對相似余度設計進行使用，具體來說便是兩個環路的工作原理基本相似，但是告警系統環節當中，會對非相似、多余度設計進行使用，例如畫面頁、告警燈等，會通過各種方式向飛行員發出提醒。

2.3 邏輯判斷設計

火警信號探測、信號處理等相關環節，需要對雙余度獨立的工作環路進行應用，并沒有對“表決”機制更相符的三余度進行使用，所以便不能對“3取2”的表決邏輯進行使用。因此，對于判斷邏輯嚴密性的制定十分關鍵，其中可以對國內外的軍民機邏輯判斷進行參考，例如：雙環路都屬于正常狀態時，不會將火警告警信號輸出;雙環路都報火警，將火警告警信號輸出。

3結束語

總之，在實際操作的過程中，飛行員不但要使用該系統的輸出，還需要結合其他的數據參考，如噴氣溫度、發動機聲音等，進而對真假火警進行綜合判斷。

參考文獻

[1] 郭俊.B737-800發動機火警探測環路開路故障排除[J].長沙航空職業技術學院學報，2017，17（1）：72-75.

[2] 田永堂.飛機發動機火警探測系統設計淺析[J].測控技術，2015，34 （7）：125-127，131.