直升机航电系统故障分析方法及故障诊断系统探讨

直升机航电系统故障分析方法及故障诊断系统探讨

摘要：直升机航电系统对航空安全的重要性不言而喻，因此强化航电系统故障分析、诊断和排除能力，对于保障航空安全意义非常重大。本文将首先介绍直升机航电系统的常见故障类型，然后阐述常用的故障诊断方法，最后结合典型案例来对此展开进一步具体说明，希望本文的论述能够对相关从业者提供一定的参考和借鉴。

关键词：直升机；航电系统；故障诊断；故障分析

引言：

　　直升机航电系统对于安全飞行有非常重要的影响，所以也是直升机日常地面维护中的重要内容。直升机航电系统故障的处理，大部分都能够以更换LRU系统或者LRM系统来予以解决。这样的故障分析和排除方法并不复杂，对地面维护人员也没有很高的技能要求，只需要对相关的系统原理有一定的掌握，结合故障系统手册，通过查找故障代码，就能够有效应对一般性的直升机航电系统故障^[1]。然而，随着科学技术的持续发展，航电系统的构成的复杂程度也越来越高，所以故障类型也越来越多，仅仅依靠人工作业已经难以满足快速诊断和排除的需求。所以，深入研究直升机航电系统故障分析和诊断，具有非常重要的现实意义。

　　1 直升机航电系统常见故障

1.1 通信导航系统故障

航电系统中通信系统是重要的组成部分，其功能单元数量相对较多，主要包括了甚高频电台、短波电台、机内通话器等等，另外还有诸多通信设备。通信系统的作用是在直升机运行过程中，首先对通讯相关信息实施接受，并且将接受到的信号经过处理以后在显示平台上显示出来。而导航系统的存在更是航电系统中的核心部分，其主要作用是为直升机正常飞行提供引导和指示作用，导航系统又包括了GPS导航系统、惯性导航系统、航向姿态系统^[2]。总结一般情况下通信导航系统的故障，主要出现在以下的两方面。一方面是COM信号接送故障，如果出现了系统组件间信号质量不佳的状况，则很大可能属于此类故障。另一方面是GPS系统故障，主要表现为系统无法及时有效与卫星信号连接。

1.2 飞行指示系统故障

飞行指示系统对于了解直升机的飞行状态有重要意义，该系统通过直升机上数量众多的传感器，获取了直升机的相关状态参数，然后将这些参数传递给中央处理器，最终按照制定的形式呈现出来。所以飞行指示系统的关键一方面在于传感器获取参数的精确性，二是信息传送的准确性。事实上，直升机上的各个传感器本身的工作条件都非常恶劣，所以出现异常问题，就会对飞行指示系统造成影响，进而使得飞行参数无法正常、准确的显示出来。就一般情况下飞行指示系统的故障来看，常常出现的有以下几类，一是直升机振动造成的设备或系统连接中断，二是系统中型号的传输受到影响^[3]。

1.3 发动机参数指示系统故障

直升机要正常飞行，作为其动力源的发动机必须要处于正常工作状态。就整个发动机系统来看，其中的组件、参数数量众多。而如果发动机系统有任何异常问题，不管这一问题是来自于何处，必然都会通过相应的运行参数体现出来。所以发动机参数出现异常，绝大部分原因是由于发动机内部组件、模块或者数据传输出现问题所引发^[4]。

2 直升机航电系统常用故障诊断方法

随着科学技术的不断发展以及我国航空事业的进步，在处理航电系统故障的时候，越来越多的先进的故障诊断方法正在被逐渐采用，从而为提升故障诊断效率和准确性提供了更可靠的支持。当前应用较为广泛的故障诊断方法有如下几种。

一种是基于解析模型的故障诊断法。采用这种方法诊断航电系统故障，可以实现动态化诊断，从而是效率得到大幅提升；但这种方法的局限性在于，实际诊断工作中，往往难以获取精确的模型，这也对诊断准确性造成了一定的影响。另一种是基于信号处理的故障诊断方法。这种方法的好处在于无需故障模型就能够对系统故障实施诊断，该方法使用便捷；但是这种方法的问题在于诊断过程中往往无法对信息充分利用，所以诊断结果中通常会包括一些不确定因素，这也在很大程度上限制了诊断的有效性。还有一种是基于知识故障诊断法。这种方法是通过对人的思维的模拟来实施故障诊断，就不需要故障模型，而且能够对信息充分利用，得出的诊断结果更加合理、准确，也是诊断方法未来发展的重要方向；这种方法需要科学的算法介入，具有很高的复杂性^[5]。当然，在航电系统故障诊断的实际工作中，并不能局限于某一种诊断方法，而是要根据实际情况的需要，选择适当的方法，甚至将几种方法联合使用，从而保证故障分析和诊断的效率和正确性。

3 一种故障分析与诊断设计实例

前文中我们就当前直升机航电系统的常见故障与常用故障诊断方法做了简要介绍。基于此，我们将借助一起直升机高频通话故障，对其展开故障分析和诊断。

该故障属于高频通话故障，具体有如下的以下表现：当直升机飞行人员主动发起与塔台的通话时，双方的联系无法得到有效保障；直升机端持续为发话状态，而塔台端则表现出盲区现象，无法听到出来飞行噪音以外的其他通话信息。工作人员在监测塔台系统的过程中，并没有找出有效的故障。但是一旦直升机正常运行，这样的高频通话故障就会时不时的出现，而且程度有轻有重，最终因为这一故障，导致直升机不能飞行。

面对这一故障，技术人员通过如下的过程对故障予以分析和排除：上述故障主要表现在直升机飞行状态下，而且该故障并非持续出现，而地面航电系统检测状态无异常，这也使得该故障具有较高的分析和诊断难度。基于此，将该问题交给航电系统故障诊断小组予以解决，小组通过对相关维修资料的全面查阅，包括直升机维护手册、航电系统原理图、线路图、部件手册等等，在对其展开深入分析的同时，召开专题研讨会，进而制定了如下的故障诊断方案。首先，对熊他那个中的串件展开诊断，结果表明串件无问题；其次再对相关设备与连接件的状态展开检测，检测结束后依然没有发现问题；然后再测量了系统相关的线路，线路表现为正常；最后与航电系统生产企业取得联系，但依然没有找出故障的原因。

经过上述一系列的诊断和排查以后，航电系统并没有表现出明显的故障。基于此，将故障的原因集中在直升机机组与塔台通话的通话输入的话筒与输入的耳机之间。在对机组耳机话筒的排查过程中，将麦克插口拆开之后，发现其中存在着一些铜质碎片，经过分析次为断裂插头在内部遗留；当直升机在飞行过程中，碎片会因为直升机的振动而不断移动，一旦处于某特殊位置，就会造成插孔内部线路短路，从而对直升机机组与塔台之间的通话形成干扰。最终将内部的此类铜质碎片全部清除，此故障再没有发生。

4 小结

综上所述，直升机航电系统故障分析和诊断对于直升机的正常运行至关重要，必须要高度关注并展开深入研究。尤其是随着科技的不断进步，航电系统复杂程度越来越高，这也更需要有效的故障分析和诊断技术来保证系统的正常运行。航电系统故障诊断方法很多，实际运用中需要技术人员密切联系实际情况，结合自身经验选择合适的方法，才能更有效更准确的排除故障，保证直升机的正常飞行。

参考文献：

[1]毛鹏.飞机航电系统故障分析方法与故障诊断技术探讨[J].电子测试,2020(03):106-107.

[2]许明轩.飞机航电系统故障分析方法与故障诊断技术研究[J].中国设备工程,2018(14):96-97.

[3]郭云峰.飞机航电系统故障分析方法与故障诊断系统研究[J].经贸实践,2015(10):283.

[4]杨飞.直升机航电系统故障分析方法及故障诊断系统研究[J].军民两用技术与产品,2018,(20):37.

[5]卢海涛,王自力.综合航空电子系统故障诊断与健康管理技术发展[J].电光与控制,2015,22(08):60-65+86.