某型飞机进气道防护网灯常亮故障分析与改进

李 炜

国营芜湖机械厂 安徽芜湖 241007

1 故障概况

某型飞机地面出现“右进气道防护网灯常亮”故障,更换KZH-400告警信号电源装置后故障消失。利用检测设备对拆下的KZH-400告警信号电源装置进行测试,性能合格,未见异常。

2 系统工作原理

如图1所示,机上+27V直流电从应急汇流条输出,通过机上电缆以及经过DBF-2进气道防护装置位置信号电路断路器(代号352C)、WWK-9A右防护装置抬起位置终点开关(代号357C),+27V直流电最终到达KZH-400告警信号电源装置X3插头24号插针,经过KZH-400告警信号电源装置内部逻辑处理后,从KZH-400告警信号电源装置X3插头26号插针输出接地有效信号,该接地有效信号通过机上电缆、插头最终连接到KZH-409前座舱左辅助仪表板控制盒X1插头U号插针,KZH-409控制盒内部右防护装置抬起位置指示灯在接地信号到达后点亮指示。

图1 系统工作原理图

3 问题原因分析

飞机在更换KZH-400告警信号电源装置后通电检查,发现故障现象消失。据此,机上故障可以定位为KZH-400告警信号电源装置故障,可能出现了产品内部电路异常搭接、器件失效等短路,从而导致机上“右进气道防护网灯常亮”故障发生。

3.1 KZH-400告警信号电源装置功能原理分析

KZH-400告警信号电源装置是某型飞机航电系统人机接口分系统的配套产品。该装置采用飞机应急汇流条供电,经稳压整流后输出多路可调电压,提供灯光告警系统、照明系统、起落装置所有信号灯的电源。

KZH-400告警信号电源装置以JS320F240数字信号处理器为核心器件,通过扩展AD7533 D/A转换器、SM9974 SRAM存储器、54LS245八总线收发器、MAX490MJA总线收发器和运算放大电路等作为核心控制电路(共2块核心控制板,分别控制前舱照明电源和控制后舱照明电源),通过电源选择电路、滤波电路、整流电路、电压抑制电路、系统电源电路、电源输出电路、电压转换电路、开关量采集和驱动电路等有机结合,实现装置的相关功能。KZH-400告警信号电源装置原理框图如图2所示。

图2 KZH-400告警信号电源装置原理框图

3.2 右进气道防护网局部电路原理分析

KZH-400告警信号电源装置中右进气道防护网功能实现电路如图3所示。

图3 右进气道防护网功能实现电路

该局部电路为开关量采集和驱动电路,主要采集起落架操纵系统等输入的开关量(28V有效/悬空无效),将其对应转换为TTL电平信号输出(5V有效/0V无效);驱动电路主要被TTL电平控制,按一定规律点亮外部相应的信号灯。

结合故障现象,如果U1C芯片失效短路,极有可能导致KZH-400告警信号电源装置输出异常接地信号,从而造成机上“右进气道防护网灯常亮”故障现象。

4 最小失效单元定位

利用检测设备对拆下的KZH-400告警信号电源装置进行测试,性能合格。进一步对离散量采集元件板右进气道防护网功能实现电路中U1C芯片(型号GCF251)进行静态检测,发现引脚8、引脚10之间已经击穿短路,说明U1C芯片确实已经失效。KZH-400告警信号电源装置离散量采集元件板见图4。

图4 离散量采集元件板

针对检测设备无法测出故障问题,进一步检查发现检测设备存在部分“开关量检查”逻辑测试内容不全面问题,比如左、右进气道防护装置抬起检查项目,测试设备只检查加+27V直流电后测导通电压,没有检查不加电时是否能测到导通电压这一项,相当于只测试了电路的导通逻辑,没有测试电路的不导通逻辑。因检测设备的逻辑测试不全,导致KZH-400告警信号电源装置内部电路板出现芯片击穿失效并造成机上右进气道防护网灯常亮故障时,检测设备不能及时有效检出该故障。

5 处理方案

5.1 检测设备改进

针对KZH-400告警信号电源装置离散量采集元件板中U1C芯片短路失效、检测设备测不出故障问题,对检测设备测试软件进行完善,补充增加在没有加+27V直流电压情况下右进气道防护装置抬起输出端导通检查要求。更换U1C芯片,再次上检测设备通电检查,在没有加+27V直流电压情况下,左右进气道防护装置抬起输出端导通检查测试均不通过(即不加电不导通),故障现象消失。

对KZH-400告警信号电源装置其他离散采集信号一并梳理,发现左进气道防护装置抬起、前起落架放下、右起落架放下、减速板放下、起落架手柄灯输入也存在类似的问题。在检测设备改进时一并进行完善,具体见图5。

图5 检测设备增加部分离散信号不导通测试逻辑

5.2 修理工序改进

结合故障分析和检测设备改进情况,对修理工序进行了更改,将补充增加的在没有加+27V直流电压情况下的相关导通检查要求落实到产品修理工艺文件中。工序更改后内容如图6所示。

结语

经上述综合分析,KZH-400告警信号电源装置离散量采集元件板中U1C芯片短路失效,导致某型飞机地面出现“右进气道防护网灯常亮”故障;检测设备部分“开关量检查”逻辑测试内容不全面,导致检测设备无法检测出KZH-400告警信号电源装置故障。

通过更换U1C芯片修复了KZH-400告警信号电源装置故障,对检测设备、修理工序进行了改进,完善了产品检查内容及要求。经过一段时间的措施落实及效果跟踪,该型飞机暂未发生同类故障,进一步确保了装备使用安全。