某型飛機電臺故障問題解析

劉百新 劉興龍 姜英杰

摘要：機載電臺是飛機與地面進行通信聯(lián)絡(luò)的電子設(shè)備，機載通信設(shè)備工作環(huán)境惡劣，要求它具有更好的耐震、耐沖擊性能，能承受溫、濕度和氣壓的劇烈變化，可靠性要求高，一旦發(fā)生故障問題，會直接導(dǎo)致通信不暢，危及飛行安全，近年來，某型飛機機載電臺故障率居高不下，原因復(fù)雜，現(xiàn)對故障問題進行分析如下：

關(guān)鍵詞：飛機電臺;故障分析;維護建議

一、電臺返廠維修情況及其分析

（一）概述

該電臺是國營某廠研制的機載通信設(shè)備。主要用于飛機與飛機、飛機與地面之間的通信聯(lián)絡(luò)。電臺由收發(fā)信機（含安裝支架）和控制盒兩大部分組成，收發(fā)信機由接收機、發(fā)射機和頻率合成器三部分組成。為了適應(yīng)不同機型的裝機要求，開發(fā)了多種類型控制盒。通過對2012年1月到2016年12月近五年的電臺使用情況的統(tǒng)計，其中收發(fā)信機占51.42%，控制盒占48.58%。

（二） 返修情況分析

一是誤判或環(huán)境干擾

收發(fā)信機故障。都是因誤判或環(huán)境干擾造成的，占收發(fā)信機返修率的46.98%。返修的理由主要集中在功能失效;靈敏度低于指標(biāo)要求;發(fā)射有嘯叫;自檢顯“AA”;不能發(fā)射，且無自聽等。

控制盒故障?？刂坪泄收戏敌蘩碛芍饕性诳刂坪蓄l率無法鎖定;自動發(fā)射，處于常發(fā)狀態(tài)無法校驗;控制盒顯示亮度太暗等。

收發(fā)信機或控制盒的上述故障，在返廠檢測均未能發(fā)現(xiàn)，按照生產(chǎn)單位返修程序進行使用環(huán)境模擬試驗，對收發(fā)信機和控制盒在不同環(huán)境下的工作狀態(tài)進行檢測，也未出現(xiàn)所述故障，重新檢驗并提交檢驗后收發(fā)信機或控制盒工作正常，經(jīng)與用戶溝通后返回使用單位，使用單位在后續(xù)使用中工作正常，故障未重復(fù)發(fā)生。

造成誤判的主要原因：一是對電臺的工作原理不熟悉，產(chǎn)生故障的基本要素不了解，不能準(zhǔn)確判斷故障部位，誤將正常的機器送修;二是未配置專用的儀器設(shè)備，或使用不熟悉，導(dǎo)致對性能測試不準(zhǔn)確，形成誤判;三是缺乏排故經(jīng)驗，發(fā)生故障后，對故障部位定位不準(zhǔn)，如發(fā)生不能自聽、發(fā)射嘯叫等不一定是收發(fā)信機故障，很可能是天線饋線接觸不良等因素造成的。

此外，由于飛機平臺狀態(tài)復(fù)雜多變，個別機型的電子設(shè)備不斷改裝、改型，使裝機平臺的電磁環(huán)境更加復(fù)雜，惡劣。電臺在使用中暴露出電臺干擾個別電子設(shè)備，或受個別電子設(shè)備干擾的現(xiàn)象。主要集中表現(xiàn)在電臺通話中的噪音、發(fā)射有斷續(xù)等類似問題上，該類產(chǎn)品返廠后，按照修理流程需進行環(huán)境試驗考核，搭建模擬平臺進行通話試驗，由于無機上類似的電磁環(huán)境，因此不能找到故障的準(zhǔn)確原因。

二是元器件失效或性能下降

收發(fā)信機故障。返修故障現(xiàn)象主要表現(xiàn)在電臺不工作無收發(fā)，接收或發(fā)射不正常（通電無噪音，接收聲音小，聯(lián)絡(luò)斷續(xù)，按下發(fā)射按鈕發(fā)話時噪音大），接收距離近、遠(yuǎn)距離通話不通，自檢顯H等。

控制盒故障。占控制盒返修率的51.11%。返修故障現(xiàn)象主要表現(xiàn)在電源開關(guān)、狀態(tài)鍵、波道鍵故障、透光片脫落或損壞、波道/頻率調(diào)節(jié)不正常、自檢或顯示不正常等。

返廠后通過對電臺的檢測發(fā)現(xiàn)存在器件性能下降或個別器件失效，器件更換后，經(jīng)過不同環(huán)境下的試驗考核，故障消除，重新檢驗并提交，工作正常。

收發(fā)信機和控制盒故障器件失效情況主要表現(xiàn)為保險管、頻率合成器、側(cè)音電位器、高頻插座、開關(guān)電位器、數(shù)碼管等的失效，從返修的統(tǒng)計數(shù)據(jù)看，具有一定的代表性。

造成元器件失效或性能下降的主要原因：

1.元器件個體質(zhì)量差異

電臺所使用的元器件，均在生產(chǎn)單位進行環(huán)境溫度、振動預(yù)處理試驗，以剔除早期失效的元器件。但由于元器件個體質(zhì)量差異所致，仍然不能避免個別元器件在使用中失效。

2.元器件自身及應(yīng)用環(huán)境特性差異

由于電臺中使用的元器件涉及到集成芯片、電阻器、電容器、高頻接插件及各類開關(guān)等，不同類型元器件自身使用特性的差異所致，導(dǎo)致某些器件（比如高頻接插件、波道/頻率按鍵、大小旋鈕）在使用中失效或性能下降。

3.個別進口器件無法檢測

由于電臺屬于早期產(chǎn)品，在1999年進行了生產(chǎn)定型，在當(dāng)時條件下使用了不少進口器件，雖然進行了一些器件的國產(chǎn)化，但仍有一些進口器件無法進行替換，國內(nèi)也沒有檢測設(shè)備，因此出現(xiàn)一些器件失效。

4.操作、使用不當(dāng)

由于電臺集成度高、體積小，所使用的器件基本屬于小型化器件，如側(cè)音輸出的可調(diào)電位器，控制盒上的單雙開關(guān)電位器等，容易因使用不當(dāng)損壞失效。控制盒上的透光片屬于有機玻璃材質(zhì)，屬于易損器件，在使用中需避免碰撞。另外返修中發(fā)現(xiàn)控制盒旋鈕脫出， 外罩帶面板的框架、微動開關(guān)全部損毀， 插座、插針多根折彎變形等現(xiàn)象均屬于使用不當(dāng)造成。

5.調(diào)試不到位

5年中，收發(fā)信機產(chǎn)品故障主要表現(xiàn)在不能靜噪（接收有噪音）、自檢顯“H”等。通過對返廠產(chǎn)品進行檢測發(fā)現(xiàn)，不能靜噪故障主要是由于產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的調(diào)試環(huán)節(jié)對接收機靜噪電路的調(diào)節(jié)不均衡，使個別頻率點的靜噪靈敏度超標(biāo)，造成接收時不能靜噪，耳機中有噪音現(xiàn)象。自檢顯“H”主要是與電臺發(fā)射自檢電路中的基準(zhǔn)電平設(shè)置有關(guān)，如果基準(zhǔn)電平值的調(diào)節(jié)存在偏差，會導(dǎo)致發(fā)射自檢時顯“H”，因此該故障如不是由器件失效引起時可按照實際要求重調(diào)基準(zhǔn)電壓。

6.環(huán)境變化引起

2012年以來，控制盒也有出現(xiàn)自檢顯“AA”故障，主要是由于部分飛機機載設(shè)備的改裝導(dǎo)致機上環(huán)境的變化引起的。為了提升控制盒產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)性，彌補部分機上環(huán)境變化（延長低頻電纜）帶來的通信故障（自檢顯“AA”），對控制盒軟件進行了微機芯片時鐘頻率的初始化配置值的調(diào)整。調(diào)整后的控制盒在出現(xiàn)自檢顯“AA”的故障機上進行了驗證，表明更改措施有效，并對電臺正常通信功能無影響。因此2012年進行了軟件更改評審。由于該軟件升級只是針對機上低頻電纜過長導(dǎo)致的通信故障，對于低頻電纜適用并且當(dāng)前未出現(xiàn)該故障的機型，原軟件版本繼續(xù)使用，但對飛機出現(xiàn)故障的控制盒需進行返廠刷新軟件。

二、使用維護建議

（一）正確安裝，固定牢靠

電臺收發(fā)信機安裝時需先將鎖定器安裝到設(shè)備倉，再將收發(fā)信機推入鎖定器將鎖緊螺母旋緊。在控制盒和收發(fā)信機后部應(yīng)留有間隙，便于用電纜和插頭將兩者相互連接在一起。該電纜一般由主機廠制作，制作時應(yīng)采用絕緣電壓大于600V的耐熱阻燃多股導(dǎo)線，并在電纜外面加防波套用以屏蔽。用于電臺的天線是典型的50Ω垂直極化通信天線。它與收發(fā)信機之間采用同軸電纜和插頭連接。電纜的防波套和高頻電纜的屏蔽層應(yīng)牢固地焊接在插頭的外殼上，不允許有虛焊或松動現(xiàn)象。

電臺安裝應(yīng)符合下列要求：

a. 連接電纜敷設(shè)時不宜過于彎曲，應(yīng)固定牢靠，各插頭座應(yīng)接觸良好。

b. 收發(fā)信機安裝不要靠近熱源，最好放置在有適當(dāng)散熱的地方。

c. 電臺不應(yīng)靠近強的電磁干擾源。

d. 電臺調(diào)試和檢驗中，規(guī)定高頻電纜長度為2米。電纜過長或輔助插頭過多，都會增加高頻信號的衰減和不可靠因素，影響電臺的使用質(zhì)量和工作的可靠性。

e. 電臺使用飛機上的27.5V電源，其連接線應(yīng)盡量地短和粗。否則，會造成線路電壓降過大，使加到電臺電源的電壓降低。

（二）細(xì)致檢查，正確使用

1.飛行前通話檢查

飛行前應(yīng)與地面指揮臺或飛機之間進行通話聯(lián)絡(luò)，在通話中應(yīng)檢查電臺下列工作情況：

--在接收工作時，耳機內(nèi)的音量及清晰度。

--在發(fā)射工作時，自聽電路是否良好。

--控制盒上“工作狀態(tài)鍵” “ ?”、“波道/頻率轉(zhuǎn)換鍵”和“音量旋鈕”作用的準(zhǔn)確性。

--“接收”和“發(fā)射”狀態(tài)轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)確性。

--控制盒上的“靜噪開關(guān)”推入時，在沒有外來信號的情況下，耳機內(nèi)應(yīng)聽不到接收機的固有噪音。

檢查完畢后應(yīng)將電臺波道號調(diào)到當(dāng)天使用的波道位置，“靜噪開關(guān)”放在靜噪位置，“音量旋鈕”放在音量適當(dāng)位置。

2.飛行后通話檢查

①檢查電臺各部分固定情況：檢查控制盒和收發(fā)信機以及接地線固定是否牢靠;檢查連接電纜的固定是否牢靠，插頭是否有松動現(xiàn)象;檢查連接電纜和電纜防波套是否有損傷。

②檢查天線情況：檢查天線在飛機上的固定是否牢靠;檢查天線與收發(fā)信機之間連接電纜插頭有無松動現(xiàn)象;天線饋線有無機械損傷。

③與地面指揮臺或飛機之間進行通話聯(lián)絡(luò)，在通話中檢查電臺下列工作情況：在接收工作時，耳機內(nèi)的音量及清晰度;在發(fā)射工作時，自聽電路是否良好;“音量旋鈕”的控制作用;“靜噪開關(guān)”的控制作用;控制盒上“工作狀態(tài)鍵”和“波道/頻率轉(zhuǎn)換鍵”工作的準(zhǔn)確性;“接收”和“發(fā)射”狀態(tài)轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)確性。

（三）使用中注意事項

1.正確調(diào)整側(cè)音輸出

電臺側(cè)音輸出功率可達到100mW以上，用戶在使用時可根據(jù)飛機上的實際情況通過收發(fā)信機的“側(cè)音調(diào)節(jié)”孔自己調(diào)節(jié)耳機內(nèi)的自聽音大小，為防止發(fā)射時出現(xiàn)嘯叫聲，盡量減小側(cè)音輸出幅度。

2.謹(jǐn)慎使用微型器件

由于電臺使用的器件基本上屬于小型化器件，對于收發(fā)信機上的高頻插座、側(cè)音電位器、控制盒上電源開關(guān)、按鍵及旋鈕在使用中需注意不能用力過猛，如高頻電纜的連接最好不要采用扳手等工具，使力過大將導(dǎo)致高頻插座的損傷，或接觸不良，造成通信中噪音等問題。

電臺使用中需防止碰撞，以免引起插座、開關(guān)、透光片及產(chǎn)品的損傷、損壞，造成不必要的維修。

3.準(zhǔn)確判斷返修產(chǎn)品

為防止誤判，必須采用換件等方式判斷故障件。在基本判別產(chǎn)品故障返修時，盡量詳細(xì)的描述故障現(xiàn)象，如有噪音，最好注明是接收時或發(fā)射時或同時存在，在可能的前提下告知出現(xiàn)噪音的頻段或頻率點，方便廠家實施排故。