飞机发动机火警探测系统设计探究

任翼?张涛

摘 要 飞机发动机火警探测系统的重要功能包括，可以对发动机舱内出现的局部着火情况和全长过热现象给予准确的探测，进而将火警信号发出。通常而言，该系统由火警探测器、火警信号电气处理电路、告警系统共同构成。因此，本文针对飞机发动机火警探测系统设计做出了详细的分析。

关键词 飞机发动机;火警探测;系统设计

因为机件发生损耗、电气着火、燃油发生泄漏、战斗出现损伤等情况，飞机发动机在一些使用当中，可能会发出火警。如果不及时处理，不但会对发动机造成严重的损坏，还会对飞行安全造成严重的影响，所以在现代飞机当中，无论是军用飞机还是民用飞机，都对发动机火警探测系统进行了设置。

1发动机火警探测系统的主要工作原理

1.1 火警探测器的工作原理

该系统经常使用的几种火警探测器，包括热敏电阻以及气动热敏，其中热敏电阻形式的火警探测器会受到外部因素产生的一些影响，例如外部环境、噪声以及电磁等。对于敏感元件本身故障检测电路实施的检测作业十分繁杂。但是对于第二种火警探测器的使用，产生的抗干扰能力更强，同时自检设计也更容易实现一些，所以在飞机当中对于气动热敏式火警探测器的应用非常普遍。

通过对原理图的分析，可以发现A插针和B插针都属于报警端，C插件属于故障端，D插件属于公共端，而显示端则为E插针，其中全部插针以及外壳都与地面绝缘。

（1）过热报警。在发动机当中，平均温度如果比较高，那么在不锈钢毛细管内密封住的惰性气体，如氦气，便会因为高温出现膨胀的情况[1]。导致的压力会使报警膜盒当中的膜片动作向左侧发生弯曲，这时A插针和B插针会接通D插针，进而将报警信号发出。

（2）着火報警。如果发动机舱内部有炽热液体出现或者有火焰产生，局部温度会非常高。这时在不锈钢毛细管当中密封的金属丝经过贮氢处理，通过火焰烧及条件下，将氢气释放出来，这使管内的气体压力会有很大的提升，报警膜盒内部的膜片会发出向左弯曲的动作，进而使A插针和B插针连接D插针，将报警信号发出。

（3）探测器自检。在正常的情况之下，探测器当中的C插针会连通D插针，如果内部气压出现了泄露问题，探测器便没有了相应的报警功能，所以膜盒当中的膜片会向右发生回弹，C插针断开D插针之后，便会对自身故障发出报警信号。

1.2 发动机火警探测系统工作原理分析

应用的基本电路以及典型电路，有4种模式构成：其一，系统正常工作模式;其二，火警告警模式;其三，火警探测器故障模式;其四，系统检查模式。

（1）系统正常工作模式分析。在工作状态正常的情况下，工作开关以及检查开关会在工作的位置当中，如果没有局部着火或者全程过热的情况，探测器当中的报警膜盒膜片会在断开的位置当中。

（2）火警告警模式。系统在正常工作过程中，如果机舱有局部着火或者全长过热的情况，探测器当中的报警膜盒膜片会翻转，进行闭合。

（3）火警探测器故障模式分析。如果系统在正常的工作状态当中，火警探测器出现了损坏或者内部泄露出气压，那么故障膜盒当中的膜片，会翻转进而断开。

（4）系统检查模式分析。对地面实施维护的过程中，工作开关以及检查开关在检测的位置当中，断开2#继电器，那么1#和3#继电器便会吸合，将告警信号发出，探测器系统也会将故障信号发出之后，该模式针对线路以及探测器等，会进行相应的检查工作[2]。

2发动机火警探测，系统设计分析

2.1 系统功能定义进而强化虚警技术要求

在原本的系统功能定义前提下，可以将“虚警误报”的设计给予增加。具体来说便是在最开始设计时，不但要对火警报警设计给予慎重考虑，还需要对“虚警误报”，给予一定的重视，对可能产生的虚警机理给予充分的分析，进而对系统以及部件开展相应的设计，在绝对不存在漏警的基础之上，使系统虚报率有所下降。

2.2 余度设计原则

余度容错设计属于当前飞机将火警探测进行提升的重要措施，因为火警探测系统包含了三个部分，通常而言需要对该系统的重量、可靠性、安装以及经济性一系列因素给予充分考量，所以会在信号处理环节以及信号探测环节，对双余独立的工作环路进行使用，并没有对“表决”机制更加相符的三余度进行应用。两个比较独立的工作环路，可杜绝任意工作环路产生故障时，不能进行探测和发出信号的问题，所以会对相似余度设计进行使用，具体来说便是两个环路的工作原理基本相似，但是告警系统环节当中，会对非相似、多余度设计进行使用，例如画面页、告警灯等，会通过各种方式向飞行员发出提醒。

2.3 逻辑判断设计

火警信号探测、信号处理等相关环节，需要对双余度独立的工作环路进行应用，并没有对“表决”机制更相符的三余度进行使用，所以便不能对“3取2”的表决逻辑进行使用。因此，对于判断逻辑严密性的制定十分关键，其中可以对国内外的军民机逻辑判断进行参考，例如：双环路都属于正常状态时，不会将火警告警信号输出;双环路都报火警，将火警告警信号输出。

3结束语

总之，在实际操作的过程中，飞行员不但要使用该系统的输出，还需要结合其他的数据参考，如喷气温度、发动机声音等，进而对真假火警进行综合判断。

参考文献

[1] 郭俊.B737-800发动机火警探测环路开路故障排除[J].长沙航空职业技术学院学报，2017，17（1）：72-75.

[2] 田永堂.飞机发动机火警探测系统设计浅析[J].测控技术，2015，34 （7）：125-127，131.