KKY-1型飞行员抗荷抗缺氧能力检测仪故障案例分析

刘吉延 许 刚

高性能战斗机具有高加速度、高加速度增长率、高角加速度及高认知负荷等特点,为此,航空医学研究所研制了KKY-1型飞行员抗荷抗缺氧检测仪(吉林开普立辉动力有限公司),该检测仪是通过抗载荷动作训练和抗荷正压呼吸训练,增强人体下肢肌肉收缩力量及机体代偿适应能力,以达到提高飞行员抗高载荷能力的专用训练设备,同时,该检测仪还可在地面模拟高空缺氧环境,体验缺氧对人体的影响,提高飞行员对中度和重度缺氧情况的应变能力[1].由于该设备研制时间短且专用性较强,在使用过程中时常发生故障,为此针对以下4例故障进行案例分析,从而提高设备稳定性,减少故障率.

1 故障案例一

1.1 故障现象

设备开机正常启动,进入检测科目选择界面后,进入抗荷能力综合检测、10∶1代偿呼吸检测、3.2∶1代偿加压呼吸检测和低氧浓度耐力检测菜单均出现硬件未连接的错误提示.

1.2 故障分析与处理

设备可正常开机进入主界面,即排除计算机硬件故障.因此,先检查数据采集线与数据采集卡,将数据线接头拨下重新连接,开机故障依旧,排除外部连接原因[2].将主机箱打开并取下数据采集卡,用橡皮对数据采集卡金手指部位进行清理,再装回开后机,错误提示消失,设备选择检测项目正常,分析故障原因为数据采集卡松动或金手指氧化导致接触不良.

2 故障案例二

2.1 故障现象

在抗缺氧耐力测试过程中,选择低氧浓度耐力检测开始界面,输入模拟高度进入检测界面,分别调节氧气和氮气减压阀,观察屏幕界面右下方两处红色文字提示,出现"氧压力合适"字样提示,调节减压阀屏幕上方氮气压力值始终显示在260 kPa,当不出现"氮压力合适"字样提示时,则无法进行缺氧耐力测试.

2.2 故障分析与处理

通常在正常情况下调节氮气减压阀时,氮气压力值应不断变化,若氮气压力值未变化,其原因主要有三种:①气源压力不足;②氮气减压阀损坏;③氮气压力传感器击穿.首先更换气源再次开机,故障依旧,可排除气源压力不足.将氧气和氮气减压阀出气管接头交换,开机经调节后仍显示"氧压力合适",不出现"氮压力合适"字样,排除氮气减压阀故障,故判定为氮气压力传感故障,最终更换氮气压力传感器,开机后可正常进行缺氧耐力测试,故障排除.

3 故障案例三

3.1 故障现象

当设备进行抗荷能力综合检测时,依次打开氧气减压阀和抗荷加压开关,拉动拉杆,抗荷服未能充气,只有拉杆拉至底部时,抗荷服才缓慢充气.

3.2 故障分析与处理

判断此类故障主要是供气开关故障,根据现象先检查气源,如气源压力充足即排除气源故障.抗荷服在拉置底部时能缓慢充气,排除氧气减压阀及抗荷加压开关故障,因此,故障出在拉杆底部的压位开关上,更换压位开关后,测试抗荷服充气恢复正常,故障排除.

4 故障案例四

4.1 故障现象

在用的1台设备在抗缺氧耐力测试过程中,选择低氧浓度耐力检测开始界面,输入模拟高度7500 m进入检测界面,分别调节氧气和氮气减压阀,观察屏幕界面右下方的两处红色文字提示,右下方能出现"氧压力合适"提示,调节氮气减压阀,氮气压力值为580 kPa,此时减压阀出现噗噗漏气声.

4.2 故障分析与处理

根据故障现象判断为氮气减压阀击穿,分析击穿原因主要有两种.①未按正确操作顺序,正确操作顺序为:开机→打开气源→打开减压阀→打开其他开关,关闭其他开关→关闭减压阀→关闭气源→关机,如果操作顺序错误,高压气体容易击穿减压阀;②设备出厂时对传感器标定值过高,低氧浓度耐力检测原理是调节氧氮混合气体的压力值,模拟高空缺氧环境,使被测人员体验缺氧对机体的影响,每台设备出厂时均会对传感器压力值进行标定,见表1.

表1 传感器氧气压力、氮气压力及氧气含量百分比的标定参数值

出厂试验检测报告要求对应模拟高度氧气百分比在标准范围内,但对应不同高度标定压力值并不唯一.此台设备虽然氧气百分比符合标准,但在1000 m模拟高度时氧压力和7500 m模拟高度氮压力标定过高,频繁使用容易击穿压力传感器.抗缺氧耐力测试通常使用模拟高度为7000 m或7500 m,对氮气压力减压阀冲击较大,导致出现减压阀击穿现象.此类故障在更换减压阀后即可被排除,但因故障重复率较高,需要返厂由设计人员将压力传感标定值降低才能从根本上解决问题,提高设备完好率[3].

5 小结

目前,抗荷抗缺氧能力检测仪已广泛用于航空医学生理训练中,在使用过程中发现的故障有机械故障、操作不当引起的故障以及设备自身设计不足造成的故障,因此需要使用者发现问题及时总结,反馈厂商加以改进,从而不断提高设备稳定性,减少设备故障率[4].