某飞机短波电台通信故障分析

朱林寰 李勇军 宋冲 沐昌兴

摘要：针对某架飞机短波电台8MHz以下频率无法通信故障，对该型电台发射通道进行工作分析，查找故障产生的原因，同时根据确定的故障原因，提出此故障解决措施。

关键词：短波电台;通信故障;故障分析

0 引言

飞机短波电台主要用于飞机与飞机、飞机与地面之间远程通信，是飞机远距离航行中不可或缺的通信方式，也是飞机远程通信中唯一不受网络枢纽和有源中继制约的通信手段。机载短波电台日常使用中故障的主要表现形式为短波不调谐、功率无法发射，针对这类故障一般通过更换天线匹配装置、短波接收/发射机或天线匹配装置自动调谐控制部件来解决。本文中遇到的短波电台故障虽也表现为不调谐、功率不发射，但故障原因是由短波电台天线损伤导致，这是随飞机使用年限增加新出现的一种故障。通过对天线结构、材料的分析，采用焊接修复方法排除了故障，可为此类故障的解决提供一定的参考。

1 故障情况

某架飞机飞行时，距离机场约600km、高度7000m时，地面指挥台短波呼叫飞行员，飞行员未应答，接收不到指挥台的语音信息，后将飞机短波电台转换到高频段波道后恢复了与地面指挥台的联络。

2 故障分析

2.1 故障排查过程

飞机落地后，地面通电检查发现短波电台8MHz频率以下的波道无法调谐，电台控制盒上的调谐灯不灭，说明8MHz频率以下波道的信号无法对外发射。短波电台信号发射流程如下：话音低频信号进入调制器的输入端，从基准频率传感器过来的500kHz频率基准电压进入调制器的第二个输入端。在调制器的输出端形成包含两个组合边频信号和被抑制在40分贝的载波。

这个信号进入工作电话种类输出装置插件，在此通过机电滤波器形成工作方式所必需的信号波谱并重新进入调制器，随后信号被放大到o.5v电平并进入功率放大器插件（中频放大器调节的发射系数根据从功率自动调节板过来的控制电压的变化而变化，输出功率的调节也以这一方式进行）。

由于短波倍频程约为10倍，天线在2—18MHz范围内阻抗变化很大，因此经过功率放大器放大的信号需送到天线匹配装置中完成功率放大器（含电缆）和短波天线间的阻抗匹配，待阻抗匹配完成后电台控制盒上调谐灯灭，短波信号即可对外发射。

根据故障现象，结合短波电台信号发射流程，排查可能故障点如下。

1）短波电台射频传输线路发生低频段衰减或驻波比过大。

2）天线匹配装置故障、天线匹配装置自动调谐控制部件故障。

3）短波接收/发射机故障。

4）电台天线性能下降。

针对上述可能故障点开展了下列工作：

1）在2～18MHz频率范围内扫频测量短波高频馈线的衰减和驻波比分别为2.4dB和1.3，同时对机上高频馈线进行外观检查，并对高频连接器进行了分解检查，未发现问题。

2）依次更換天线匹配装置、短波接收/发射机和天线匹配装置自动调谐控制部件后故障依旧。

3）用矢量网络分析仪检查短波电台天线阻抗参数，具体见表1和表2。

根据短波电台天线阻抗模值测量情况可知，短波电台天线出现了故障，短波电台天线在2～8MHz频率之间的电抗参数远超正常值，导致天线匹配装置无法与之完成阻抗匹配。

进一步检查发现此架飞机短波电台天线引出管断裂，具体见图1。

2.2 故障原因分析

短波电台天线振子安装在右垂尾前缘，短波电台天线通过天线引管、天线引线与天线匹配装置连接。天线引管处于右垂尾的根部，此处与右发动机距离较近，同时天线引管在右垂尾的进气散热罩内，平时使用中振动较大、环境恶劣。此架飞机短波电台天线引出管的断裂原因应是飞机服役周期较长且天线引管长期处于振动状态产生应力腐蚀所致。

3 修复措施

短波电台天线引出管材料为铝镁合金，引出管与短波电台天线振子结构焊接为氩弧焊，因此引出管可通过氩弧焊接修复。

短波电台天线引出管在右垂尾内，断裂处机上无法直接焊接，需将短波电台天线引出管分解下来焊接。具体修复流程为：

1）从飞机上分解右垂尾。

2）分解右垂尾的进气散热罩。

3）锯断天线引出管与右垂尾短波电台天线振子的焊接连接，见图2。

4）分解固定天线引出管的螺栓，取下天线引出管，见图3。

5）对天线引出管进行焊接，焊接后将焊接处打磨光滑，并在焊接外表面涂上底漆φJI-086。

6）将修复好的天线引出管焊接到右垂尾天线振子上。

短波天线引出管修复后，对短波电台进行通电检查，工作正常，8MHz频率以下的波道调谐正常，测量短波电台天线电抗参数值均在正常值范围之内，具体见表3。

随着飞机使用年限的增加，飞机部分系统的故障模式将发生变化，原本不易损坏的产品和部位也会发生故障，因此在进行老旧飞机排故时应充分考虑各种故障的可能性，同时在面对新的故障模式时要突破常规修理方法，根据实际情况制定合适的修复方法，才能满足老旧机型日常维修保障的需要。