接触器损坏导致外挂物管理系统未上网故障分析

黄明俊 万晶晶 程道良

摘要：某型飞机的交流配电装置和直流配电装置上的大功率接触器用于交直流电路的接通和断开，在使用过程中接触器动作较频繁，经过一段时间的飞行使用，该型接触器出现损坏故障的次数较多。本文通过对一起典型的接触器损坏导致外挂物管理系统未上网故障的分析，从故障状况、接触器失效、故障定位、原因和故障排除等方面对接触器和线路进行阐述，提出针对此类大功率器件的修理措施，提高了飞机修理质量。

关键词：接触器；外挂物管理系统；故障分析

Keywords：contactor；external store management system；fault analysis

0 引言

外挂物管理系统（SMS）由外挂物处理机（SMP）、武器接口单元（AIU）等组件组成，功能是对飞机携带的外挂物实施有效的管理与控制，自动完成各种武器发射准备，减轻飞行员的工作负担，保证武器系统的安全性，提高作战效率。其中，SMP是SMS的核心部件，既作为系统总线的负载（RT），又作为武器总线的处理单元（BC）。外挂物管理系统未上网故障将导致所有机上外挂物系统的失效，最终无法完成任务。

1 故障情况

某型飞机飞行前检查时发现，接通“特种”及“外挂”电门后，多功能显示器上显示外挂物管理系统未上网故障。通过对故障现象、系统工作原理分析和线路检查，串用“1号特种系统直流配电装置”后故障消失。再用专用检测设备检查“1号特种系统直流配电装置”的性能，报代号为116P的H600-B1N接触器故障。

2 故障接触器失效分析

2.1 外部检查

对接触器的外部情况进行目视检查。封装体上的字符、内部线路图都清晰可见，未见明显异常形貌。典型形貌如图1所示。

2.2 电特性测试分析

为了确定故障接触器的失效特性，鉴别失效模式，对接触器各引脚间的阻抗进行测试。结果显示常开触点A1-A2在接触器动作后始终保持开路。

2.3 内部检查

为了检查故障接触器内部元器件的组装、互联等结构是否符合要求，是否存在与失效模式有关的内部结构异常或缺陷，确定失效位置，通过机械方法进行了开封，整体故障情况如图2所示。

开封后可以看出A2簧片断裂，断口边缘未见熔融或机械损伤，A2簧片的触点以及边缘位置可见烧蚀，边缘处可见熔融溅射状，呈现飞弧打火特征，A2引脚下方的金属结构边缘熔融，位置与A2簧片边缘的打火位置对应。典型形貌如图3、图4所示。

2.4 断面微观分析

进一步对A2簧片断面形貌进行微观分析。两个簧片的所有断面均可见大小不一的晶体，晶粒面较为光滑，呈现典型的沿晶断裂特征。断面典型形貌如图5所示。

2.5 断面能谱分析

通过对断面的成分进行能谱分析，结果显示主要金属成分为银（Ag）、镁（Mg）和镍（Ni），可以确定该断裂簧片为银镁镍合金。

2.6 維氏硬度测试

在主触点簧片上随机选取3个位置，进行表面显微维氏硬度测试。根据GJB1740-93要求，银镁镍合金在内氧化处理后表面显微维氏硬度值应不小于133HV。经过实际硬度测试，断裂的簧片硬度均低于标准要求的最低硬度，如表1所示。

2.7 失效结果

通过以上检查，结合产品的使用特点判断，接触器内部A2簧片的机械强度低，导致簧片动作时发生脆性断裂，使得A1和A2引脚无法接通导致H600-B1N接触器失效。

3 故障原因及排除

通过对故障发生的原因进行系统分析，从故障电路原理图（见图6）可以看出，27V直流电从机上“左直流保护配电装置”的“应急汇流条”引出，经过“1号特种系统直流配电装置”主汇流条熔断器FU6、“1号特种系统直流配电装置”内部代号为116P的H600-B1N接触器的常开触点A1-A2、“1号特种系统直流配电装置”内部的主汇流条、“1号特种系统直流配电装置”内部的SMS直流供电断路器44A，最后通过该断路器为SMS主控计算机提供工作电源。由于H600-B1N接触器故障，造成“1号特种系统直流配电装置”故障，最终导致27V直流电无法提供给SMS主控计算机。

分析结果表明，H600-B1N接触器损坏原因是接触器内部A2簧片机械强度低，发生脆性断裂。更换该故障接触器重新装配合格后，对“1号特种系统直流配电装置”进行性能试验，故障未重现，各项性能参数符合要求，装机后使用情况良好，故障最终排除。

4 结论

针对“接触器损坏导致外挂物管理系统未上网”故障，分别从机上系统电路和接触器产品内部产生的故障原因进行查找、理化试验分析。该型接触器为仿制国外产品，使用较长时间后性能会下降，结合近期对其他产品中同型号接触器故障信息的收集分析发现，服役时间较长的飞机中此型接触器故障率偏高。针对此现象维修厂已采购库存相关器件，对大修中使用较长的此型接触器进行换新处理，保证了飞机相关系统的性能稳定。

作者简介

黄明俊，高级工程师。现主要从事飞机电气、电缆方面研究相关工作。

万晶晶，工程师。现主要从事飞机电气附件方面研究相关工作。

程道良，高级工程师。现主要从事飞机电气方面研究相关工作。