飞机尾翼防冰系统典型故障分析及排除

王芳宁 中航飞机西安飞机分公司

飞机尾翼防冰系统典型故障分析及排除

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主要介绍了尾翼防冰系统的工作原理、组成及功能。并对尾翼防冰系统的典型故障进行分析总结，给出了尾翼防冰系统故障解决方案，供相关专业人员参考。

尾翼 防冰系统 故障排除

尾翼防冰系统是任何飞机上必不可少的系统，当飞机在结冰区域飞行，尾翼结冰后，飞机的气动外形遭到破坏，增加了阻力而使其操纵性能、稳定性能下降，影响飞行安全。为杜绝此类现象的发生，在飞机的尾翼上安装有防冰和除冰元件，保障防冰系统工作正常，进而保证飞行安全。

1 尾翼防冰系统的组成及工作原理

1.1 尾翼防冰系统的组成

尾翼防冰系统主要由尾翼防冰控制盒、短路保护器、断相保护器、温度继电器、加温元件、控制开关及断路器、机上导线组成。见图1所示。

图1 尾翼防冰系统组成图

（1）尾翼防冰控制盒

按一定时序接通平尾内阻、垂尾、平尾外阻的加温元件，系统上电后，接通任意一组加温接触器工作并开始40s计时，加温元件接通工作，40s计时到后，该组加温接触器器断开，并转入下一组加温元件接通工作40s，然后按同样的方式转入第三组加温元件接通工作40s，如此循环。

（2）短路保护器

用于飞机尾翼防冰系统加热元件和电源线的故障保护。当加热元件出现局部短路或者加热元件的电源馈线出现相与相、相与地及三相同时短路时，该保护器提供直流28.5伏/0.3A保护信号，用以断开供电接触器，使加热元件断电，实现保护。

（3）断相保护器

用于飞机尾翼防冰系统电源线或加温元件的开路保护，任一相开路，通过断相保护器的电流不平衡，当不平衡电流大于5A时，断相保护器发出信号，断开该组加温接触器，使加温元件断电，实现保护。

（4）温度继电器

在加温超出允许范围时发出保护信号，断开温度继电器，自动切断加温电源，停止加温。

（5）加温元件

是一种电热防冰装置，用以防冰、除冰。飞机进入结冰区域后，防冰加温控制板上红色“结冰”指示灯燃亮时，提醒飞行员接通防冰加温控制板上“尾翼防冰”开关。水平安定面除冰装置分成两组：内阻：用以加温水平安定面左、右前缘的翼根部分；外阻：用以加温水平安定面左、右前缘的外翼尖部分。

1.2 尾翼防冰系统工作原理

飞机进入结冰区域后，防冰加温控制板上红色“结冰”指示灯燃亮时，提醒飞行员接通防冰加温控制板上“尾翼防冰”开关，这时尾翼除冰控制盒开始工作，防冰加温控制板上尾翼除冰“内侧”、“外侧”、“垂尾”三个绿色工作灯应依次周期性燃亮40s±2s，熄灭80s±2s。接通左右尾部电源配电盒内“左尾除冰”和“右尾除冰”断路器，加热元件即可按要求进行加温除冰。在加温超出允许范围时发出保护信号，断开温度继电器，自动切断加温电源。当系统电路中加热元件出现局部短路或者加热元件的电源馈线出现相与相、相与地及三相同时短路时，该保护器提供直流28.5伏/0.3A保护信号，用以断开供电接触器，使加热元件断电，实现保护。当系统线路任一相开路，则通过断相保护器的电流不平衡，当不平衡电流大于5A时，断相保护器发出信号，断开该组加温接触器，使加温元件断电，实现保护。

2 尾翼防冰系统常见故障

尾翼防冰系统常见故障有以下四种：

（1）在机上电源供电正常的情况下，加温时，加温指示灯闪亮一下，之后熄灭，加温元件停止工作，本文简称Ⅰ类故障。

（2）尾翼防冰信号线路故障：在机上电源供电正常的情况下，尾翼防冰控制盒不工作，指示灯不亮，本文简称Ⅱ类故障。

（3）尾翼防冰加温过程中，突然掉电，并且蒙皮被击穿，本文简称Ⅲ类故障。

（4）尾翼防冰加温时，加温元件处发出异常的响声，之后，停止加温，本文简称Ⅳ类故障。

3 尾翼防冰系统故障原因及排除

3.1 Ⅰ类故障

（1）故障原因

可能为以下几点：

①机上系统加温段加温线路有短路现象：某处线路与机体搭接或者加温元件安装时接线柱、加温元件局部与机体短接，均有可能造成绝缘性能不好；

②短路保护器故障：短路保护器技术性能参数不符合要求造成；

③断相保护器故障：加温电路中电源相序或者电压不符合要求造成；

④温度继电器故障：温度继电器内部故障，造成继电器工作时，断开加温电源，停止加温；

⑤加温元件电阻值不符合要求，造成负载不平衡，加温电流不平衡，导致断相保护器工作，断开加温电源，停止加温。

（2）故障排除

故障的排除方法：按系统原理馈电图，对机上线路进行导通及绝缘电阻检查。确认机上线路连接是否正确、可靠、完好；用其它飞机上经过性能验证的短路和断相保护器替换本架次飞机的短路和断相保护器，查看短路和断相保护器是否工作正常；测量温度继电器的机上线路所连接的接触点，看温度继电器是否断开；断开加温元件，检查机上线路中导线的绝缘阻值是否符合要求，再检查加温元件电阻值，是否符合要求，一步步排查后，查出问题所在，更换或修理相应元器件后，故障即可排除。

3.2 Ⅱ类故障

（1）故障原因

可能为以下几点：

①防冰加温控制板上只有指示灯灯罩，里面没有装灯泡或者灯泡接触不良；

②左尾翼防冰控制盒电缆插头连接不可靠，导致无法正常工作。或者左尾翼防冰控制盒内部故障，造成无法正常工作；

③系统线路分离面插头没有对接，线路断开。

（2）故障排除

故障的排除方法：首先检查指示灯是否接触良好，灯泡是否完好；其次查看机上系统线路分离面插头是否连接正确可靠；再次检查尾翼防冰控制盒处电缆插头，发看插头处是否有导线连接松动，不牢靠，是否有导线连接错误（特别是电源线相序是否有连接错误），查出问题所在，更换修理相应连接不可靠的导线后，故障即可排除。

3.3 Ⅲ类故障

（1）故障原因

可能为以下几点：

①加温元件加热后，电阻丝受热变形，导致电阻丝与机体搭接，造成短路，系统线路保护所致；

②加温元件电源接线柱与机体绝缘不好，造成短路，系统线路保护所致；

（2）故障排除

故障的排除方法：检查加温元件与机体之间的绝缘阻值是否符合要求，并且将三相之间的绝缘阻值进行比较，看是否符合要求；其次检查加温元件每一相接线柱与机体的绝缘是否完好，查出问题所在，更换相应的加温元件，故障即可排除。

3.4 Ⅳ类故障

（1）故障原因

可能为以下：

加温元件本身出现问题，加温时，受热不均，导致加温电流不均衡，系统线路保护所致。

（2）故障排除

故障的排除方法：请制造单位检测加温元件是否完好，是否存在缺陷，查出问题所在，更换相应的加温元件，故障即可排除。

4 结束语

尾翼防冰系统是飞机系统的一个重要组成部分，在排故工作中首先要熟知该系统的组成和工作原理，掌握系统各主要设备及元器件（控制盒、断路器、温度继电器、保护器、加热元件等）工作原理和性能参数指标；系统中设备及元器件的安装部位，以及系统中电路的转换关系。系统地面通电时，所用试验装置的工作原理及操作步骤，熟知系统出现故障时，所用试验器应出现的现象及原因。对系统出现的每一个故障现象进行认真分析，从易到难逐一排查，准确找出故障原因并制定合理的排除方案。注重生产中发现故障的统计分析和故障排除方案的实施效果的记录分析总结，为今后故障的预防和快速排查故障，特别是外场飞机故障的排除提供支持。