某型飛機電磁干擾故障研究

秦玉磊 郭啟云 蓋承慧 王文浩/ 空裝駐大連地區軍事代表室 大連長豐實業總公司

1 故障現象

一架某型飛機試車工作時發現，當短波電臺在5波道（某短波頻率）發射時，艾克蘭打印“兩臺發電機”故障。由于此類故障可能危及飛行安全，因此該機當即停飛。

2 電磁干擾的基本原理及解決措施

2.1 電磁干擾的產生機理

一般電子線路都是由電阻器、電容器、電感器、變壓器、有源器件和導線組成。當電路中有電壓和電流存在時，在所有帶電的元器件周圍都會產生電場。當電路中有電流流過時，在所有載流體的周圍都存在磁場。在電子線路中只要有電場或磁場存在，就會產生電磁干擾，兩者是相輔相成的。因為電場會產生位移電流，電流又會產生磁場。

2.2 電磁干擾形成條件及分類

電磁干擾的形成條件包括：電磁干擾源；耦合途徑或稱耦合通道；敏感設備。

電磁干擾一般分為傳導干擾和輻射干擾。傳導干擾主要是電子設備產生的干擾信號通過導電介質或公共電源線互相產生干擾；輻射干擾是指電子設備產生的干擾信號通過空間耦合將干擾信號傳至另一個電網絡或電子設備。

2.3 電磁干擾的解決措施

防電磁干擾有三項措施，即接地、屏蔽和濾波。

3 故障分析

根據故障現象及艾克蘭打印“兩臺發電機”告警原理（同時出現“左發電機”和“右發電機”告警信號后，艾克蘭自動形成“兩臺發電機”告警信號），分析認為產生故障的原因是短波電臺發射時干擾了左右發電機系統或艾克蘭告警系統，從而出現了艾克蘭“兩臺發電機”告警信號。對于此類干擾告警故障，首先應判斷該告警是真警（發電機發出的告警信號）還是虛警（干擾艾克蘭系統產生的告警信號），才能按具體的排除方案進行排故。

依據電磁干擾基本原理和解決措施，此干擾類型均屬于空間輻射干擾，即短波電臺高頻通道產生的電磁輻射干擾或短波天線發射的電磁波輻射干擾，因此只能采取屏蔽的處理方法。下面按虛警和真警兩部分來制定排除方案。

3.1 虛警的排除方案

對于此類干擾，可采取減小高頻通道電磁輻射量或提高耦合途徑抗干擾能力的措施。

1）如果是接地不可靠造成輻射泄漏量大，可對短波電臺系統的接地點重新打磨。

2）如果是高頻通道有泄漏，可對高頻通道（設備艙高頻饋線）進行防波處理。

3）減小高頻通道的駐波，從而減小輻射量，更換天線調諧器（產品性能不同，駐波有可能減小也有可能增大）。

4）提高耦合途徑的抗干擾能力，對告警線路（見圖1）升級改造，增強告警線路的抗干擾性。

3.2 真警的排除方案

真警的排除方案與虛假類似，同樣采取減小高頻通道電磁輻射量或提高敏感設備及耦合途徑抗干擾能力的措施。區別在于，敏感設備與耦合途徑全然不同，輻射源也大不相同。

圖1 左、右發電機告警線路

1）如果是接地不可靠造成輻射泄漏量大，可對短波電臺系統的接地點重新打磨。

2）如果是高頻通道有泄漏，可對高頻通道（整個短波系統高頻饋線）進行防波處理。

3）減小高頻通道的駐波，從而減小輻射量，更換天線調諧器（產品性能不同，駐波有可能減小也有可能增大）。

4）提高耦合途徑的抗干擾能力，對左右發電機工作線路（根據實際，判斷是電壓線還是頻率線受到干擾）升級改造，增強發電機工作線路的抗干擾性。

該機型使用年限較長，修理時發現機上除個別電纜外均未換新，線纜老化嚴重。條件允許的話，最有效的方法是提高耦合途徑的抗干擾能力，即對左右發電機告警線路或左右發電機工作線路進行升級改造。

4 故障排除與驗證

4.1 真虛警確定

4.1.1 判斷方法

對于此類干擾告警的判斷總結以下4 種方法：

1）如果在試車時，地面電源不斷開，座艙地面電源開關也不關閉，可以通過飛參判讀，確定當短波電臺發射出現電磁干擾告警時的電壓有無波動。如電壓出現波動，且電壓與未試車時一致，則說明發電機已斷電，機上的電是由電源車提供的，艾克蘭告警為真警；如電壓無波動，則說明發電機未斷電，艾克蘭告警為虛警。

2）如果在地面電源或座艙地面電源開關有一項是斷開的情況下試車，當短波電臺發射出現電磁干擾告警時，如果是真警，則機上電是由蓄電瓶應急供電，短波電臺將斷電；如果是虛警，則機上供電正常，不會有系統存在斷電的情況。

3）如果在地面電源或座艙地面電源開關有一項是斷開的情況下試車，將語音告警模擬開關接通，如果是真警，在艾克蘭告警的同時，耳機中會有“兩個發電機故障，飛行時間l0min”的語音告警；如果是虛警，在艾克蘭告警的同時，耳機中會有“看信號盤”語音提示。

4）在試車前連接地面電源檢查儀，當短波電臺發射出現電磁干擾告警時，觀察電源檢查儀顯示的A、B、C 三項電的電壓與頻率是否有變化，如果無明顯超標的變化，說明為虛警；如果有變化且超過電壓或頻率的規定值，說明為真警。

4.1.2 判定

1）試車前連接電源檢查儀，發動機起動正常，拔掉地面電源插頭，短波電臺在5 波道（某一頻率）多次按壓發射按鈕進行通話，觀察當艾克蘭出現“兩臺發電機”告警時，電源檢查儀上的交流A、B、C 三項電壓及頻率，均未變化，耳機中語音提示“看信號牌”，判斷為虛警。

2）飛參判讀，當短波電臺發射出現電磁干擾告警時，電壓均無波動。

通過上述試驗，囊括了全部4 種判斷方法，全部判定為虛警，百分百確定此干擾造成的告警為虛警，即短波電臺發射信號時干擾了艾克蘭告警系統。

4.2 故障排除

按虛警排除方案進行施工：

1）將天線調諧器的所有搭鐵線、搭鐵片和電臺收發機的搭鐵線重新打磨安裝，檢查故障現象仍在。

2）大修時已對設備艙內短波電臺高頻饋線、天調下端至發動機艙高頻饋線、天調上端至天線高頻饋線進行了防波處理。檢查防波處理的部位，無破損，搭鐵線連接可靠良好。

3）更換天線調諧器后，開車試驗，在短波電臺5 波道多次發射，艾克蘭無告警顯示，耳機也無告警音。

4.3 驗證

發動機試車，在所有波道上多次進行了發射試驗，均無干擾告警。接著又進行了改頻，在所有波道上多次進行了發射試驗，均無干擾告警。

5 結論

由短波電臺工作原理可知，當在某一頻率調諧時，天調應調諧到駐波比符合要求才算調諧成功，可停止調諧。駐波比直接影響高頻信號的反射功率，反射功率越大，高頻通道上的電磁輻射就越大。更換的天調在該頻率上調諧后的駐波比較原機天調調諧后的駐波比小。此時，設備艙的高頻通道電磁輻射小，未對告警線路產生干擾或干擾造成的告警線路上的電壓值未達到開啟艾克蘭告警電壓門限值（3.5V），因此故障現象消失。

通過上述工作，排除了該架飛機“在試車情況下，短波電臺在5 波道（某頻率）發射時，艾克蘭打印‘兩臺發電機’故障”。但以上只做了干擾源一方的工作，雖然對在用頻率進行了試驗，但不能保證在短波所有頻率上不再發生此類故障。如在后續改頻時再次出現該類故障，需將1 號、2 號交流接觸器盒至艾克蘭的邏輯組件左、右發電機告警線路做雙絞屏蔽線升級改造，以達到抗干擾目的，徹底解決此類干擾問題。