某型飛機進氣道防護網燈常亮故障分析與改進

李 煒

國營蕪湖機械廠 安徽蕪湖 241007

1 故障概況

某型飛機地面出現“右進氣道防護網燈常亮”故障,更換KZH-400告警信號電源裝置后故障消失。利用檢測設備對拆下的KZH-400告警信號電源裝置進行測試,性能合格,未見異常。

2 系統工作原理

如圖1所示,機上+27V直流電從應急匯流條輸出,通過機上電纜以及經過DBF-2進氣道防護裝置位置信號電路斷路器(代號352C)、WWK-9A右防護裝置抬起位置終點開關(代號357C),+27V直流電最終到達KZH-400告警信號電源裝置X3插頭24號插針,經過KZH-400告警信號電源裝置內部邏輯處理后,從KZH-400告警信號電源裝置X3插頭26號插針輸出接地有效信號,該接地有效信號通過機上電纜、插頭最終連接到KZH-409前座艙左輔助儀表板控制盒X1插頭U號插針,KZH-409控制盒內部右防護裝置抬起位置指示燈在接地信號到達后點亮指示。

圖1 系統工作原理圖

3 問題原因分析

飛機在更換KZH-400告警信號電源裝置后通電檢查,發現故障現象消失。據此,機上故障可以定位為KZH-400告警信號電源裝置故障,可能出現了產品內部電路異常搭接、器件失效等短路,從而導致機上“右進氣道防護網燈常亮”故障發生。

3.1 KZH-400告警信號電源裝置功能原理分析

KZH-400告警信號電源裝置是某型飛機航電系統人機接口分系統的配套產品。該裝置采用飛機應急匯流條供電,經穩壓整流后輸出多路可調電壓,提供燈光告警系統、照明系統、起落裝置所有信號燈的電源。

KZH-400告警信號電源裝置以JS320F240數字信號處理器為核心器件,通過擴展AD7533 D/A轉換器、SM9974 SRAM存儲器、54LS245八總線收發器、MAX490MJA總線收發器和運算放大電路等作為核心控制電路(共2塊核心控制板,分別控制前艙照明電源和控制后艙照明電源),通過電源選擇電路、濾波電路、整流電路、電壓抑制電路、系統電源電路、電源輸出電路、電壓轉換電路、開關量采集和驅動電路等有機結合,實現裝置的相關功能。KZH-400告警信號電源裝置原理框圖如圖2所示。

圖2 KZH-400告警信號電源裝置原理框圖

3.2 右進氣道防護網局部電路原理分析

KZH-400告警信號電源裝置中右進氣道防護網功能實現電路如圖3所示。

圖3 右進氣道防護網功能實現電路

該局部電路為開關量采集和驅動電路,主要采集起落架操縱系統等輸入的開關量(28V有效/懸空無效),將其對應轉換為TTL電平信號輸出(5V有效/0V無效);驅動電路主要被TTL電平控制,按一定規律點亮外部相應的信號燈。

結合故障現象,如果U1C芯片失效短路,極有可能導致KZH-400告警信號電源裝置輸出異常接地信號,從而造成機上“右進氣道防護網燈常亮”故障現象。

4 最小失效單元定位

利用檢測設備對拆下的KZH-400告警信號電源裝置進行測試,性能合格。進一步對離散量采集元件板右進氣道防護網功能實現電路中U1C芯片(型號GCF251)進行靜態檢測,發現引腳8、引腳10之間已經擊穿短路,說明U1C芯片確實已經失效。KZH-400告警信號電源裝置離散量采集元件板見圖4。

圖4 離散量采集元件板

針對檢測設備無法測出故障問題,進一步檢查發現檢測設備存在部分“開關量檢查”邏輯測試內容不全面問題,比如左、右進氣道防護裝置抬起檢查項目,測試設備只檢查加+27V直流電后測導通電壓,沒有檢查不加電時是否能測到導通電壓這一項,相當于只測試了電路的導通邏輯,沒有測試電路的不導通邏輯。因檢測設備的邏輯測試不全,導致KZH-400告警信號電源裝置內部電路板出現芯片擊穿失效并造成機上右進氣道防護網燈常亮故障時,檢測設備不能及時有效檢出該故障。

5 處理方案

5.1 檢測設備改進

針對KZH-400告警信號電源裝置離散量采集元件板中U1C芯片短路失效、檢測設備測不出故障問題,對檢測設備測試軟件進行完善,補充增加在沒有加+27V直流電壓情況下右進氣道防護裝置抬起輸出端導通檢查要求。更換U1C芯片,再次上檢測設備通電檢查,在沒有加+27V直流電壓情況下,左右進氣道防護裝置抬起輸出端導通檢查測試均不通過(即不加電不導通),故障現象消失。

對KZH-400告警信號電源裝置其他離散采集信號一并梳理,發現左進氣道防護裝置抬起、前起落架放下、右起落架放下、減速板放下、起落架手柄燈輸入也存在類似的問題。在檢測設備改進時一并進行完善,具體見圖5。

圖5 檢測設備增加部分離散信號不導通測試邏輯

5.2 修理工序改進

結合故障分析和檢測設備改進情況,對修理工序進行了更改,將補充增加的在沒有加+27V直流電壓情況下的相關導通檢查要求落實到產品修理工藝文件中。工序更改后內容如圖6所示。

結語

經上述綜合分析,KZH-400告警信號電源裝置離散量采集元件板中U1C芯片短路失效,導致某型飛機地面出現“右進氣道防護網燈常亮”故障;檢測設備部分“開關量檢查”邏輯測試內容不全面,導致檢測設備無法檢測出KZH-400告警信號電源裝置故障。

通過更換U1C芯片修復了KZH-400告警信號電源裝置故障,對檢測設備、修理工序進行了改進,完善了產品檢查內容及要求。經過一段時間的措施落實及效果跟蹤,該型飛機暫未發生同類故障,進一步確保了裝備使用安全。