大气数据系统“失速”灯常亮故障分析

王占刚 刘建波 谢向成 李明轩

摘要：针对某型飞机大气数据系统“失速灯”异常现象，通过对其故障机理进行分析、判断，利用有效检测设备，达到准确判断快速排除故障的目的。

关键词：大气数据系统；失速灯；常亮

Keywords：air data system；stall lights；always-on

1 故障描述

某型飞机大气数据系统由攻角传感器、大气数据计算机、攻角指示電源盒、攻角指示器、告警控制盒、显示盒等产品组成。飞机在飞行过程中，当攻角超过临界攻角后，飞机的阻力因攻角增大而增大，飞机的速度减小，造成飞机失速，为了提醒飞行员注意，座舱内显示盒上的“失速”灯会燃亮。

一架该型飞机大气数据系统在地面通电时发现，接通综合告警系统电源开关，座舱内显示灯盒上的“失速”灯常亮；而接通大气数据计算机电源开关后，攻角传感器在两个极限位置间缓慢旋转过程中，座舱内显示灯盒上的“失速”灯仍常亮。

2 大气数据系统失速信号工作原理分析

大气数据系统失速信号工作原理如图1所示。从攻角传感器输出的指示攻角ai信号以模拟量形式输入大气数据计算机16选1模拟开关的输入端。对指示攻角ai信号进行采样，16选1模拟开关对应于ai的通道地址，首先通过44H信号送入通道地址锁存器中，模拟开关把ai信号送出，然后通过4CH信号启动采样/保持控制电路，使该电路在A/D转换器的S/H端送出一个脉冲信号。A/ D转换器对输入其VA端的模拟信号进行采样，然后在转换器的“启动”端输出一个脉冲信号，以启动A/D转换器进行模拟/数字转换。转换后的数字信息通过42H信息将数据缓冲器打开，使数字量通过数据总线传输到中央处理机的存贮器中。中央处理机中的微处理器用地址信息读取存贮器中对应的程序内容，并按照程序的要求执行相应操作，操作的结果是一路以真攻角at模拟量的形式通过攻角指示电源盒传输给攻角指示器，另一路以失速告警开关量接地的形式通过告警控制盒传输给显示盒，进行失速告警。

3 大气数据系统失速信号机上线路分析

大气数据系统失速信号机上线路如图2所示。

+27V直流电源经导线7D1/（2）通过DX1插头送至大气数据计算机7DXS2插头的1号、4号针入，在内部转换后由7DXS2插头的6号针出，经导线7D6/（2）通过DX1插头送至攻角传感器的3号针入，攻角传感器的1号、2号针指示攻角信号通过DX1插头送至7DXS2插头的11号、7号针入，在内部转换后分成两路，一路由7DXS1插头的15号、31号针出，经DX1插头送至攻角指示电源盒6号、7号针入，另一路由7DXS1插头的10号针出，分别经DX1插头34号针、DX2插头的1号针送至告警控制盒1WX2插头24号针入。

+27V直流电源经导线44F3送至攻角指示电源盒3号针入，经内部转换后从44F-1插头1、2、3、6、7、8号针出，送至攻角指示器11F插头1、2、3、6、7、8号针入；从44F-1插头10、11、12、15、16、17号针出，送至攻角指示器12F插头8、7、6、3、2、1号针入；攻角指示电源盒信号线从44F-1插头4、5号针出，送至攻角指示器11F插头4、5号针入；攻角指示电源盒信号线从44F-1插头13、14号针出，送至攻角指示器12F插头5、4号针入。

+27V直流电源经导线11W1送至综合告警控制盒1WX2插头1、2号针入，经内部转换后从告警控制盒1WX1插头5号针出，分别送至前后舱显示盒5号针入，失速信号从1WX2插头24号针入，经内部转换后从告警控制盒1WX1插头17号针出，送至前后舱显示盒17号针入。

4 故障分析及排查

通过对原理及线路分析，导致产生失速灯常亮的原因有以下4种情况：

1）攻角传感器输出信号故障；

2）大气数据计算机解算信号故障；

3）显示盒信号显示故障；

4）失速信号线路故障。

对此，采取由易到难的原则，逐条进行排查。

1）由故障现象可知，接通综合告警电源开关而未接通大气数据计算机电源开关时，“失速”灯常亮。由大气数据系统失速信号机上线路供电关系可知，大气数据计算机未上电，攻角传感器无攻角信号输出，此时显示盒上的失速灯已常亮，说明失速信号故障的产生与攻角传感器输出信号无关。

2）更换大气数据计算机产品，故障现象没有消失，用三用表对大气数据计算机内部7DXS1插头10号针的绝缘性进行检查，发现绝缘性符合技术要求，排除了大气数据计算机故障。

3）更换显示盒产品，故障现象仍没有消失，排除了显示盒存在故障的可能性。

4）对失速信号线路进行检查。大气数据系统失速信号机上线路如图2所示。在“失速灯”常亮故障复现的状态下，断开大气数据计算机7DXS1插头，对产生的失速信号线进行检查，发现故障消失，说明该故障与大气数据计算机7DXS1插头线路有关联。用三用表测量大气数据计算机7DXS1插头10号失速信号线到告警控制盒1WX2插头24号线间的电阻值，线路电阻值良好，说明失速信号产生的产品、失速信号线通路均正常，判断可能是失速信号屏蔽线的问题，需进一步检查失速信号屏蔽线情况。

5）断开大气数据计算机7DXS1插头及告警控制盒1WX2插头，测量大气数据计算机7DXS1插头的10号失速信号线与大气数据计算机7DXS1插头23号屏蔽线间的电阻值，结果为0.7Ω异常。大气数据计算机7DXS1插头10号失速信号线与其屏蔽线23号间的电阻值应为无穷大。为了查找故障点，断开DX1插头，通过对图2线路分析可知，短路点必然发生在7DXS1插头的 10号至DX1插头的34号之间的7D10/（1）导线上，而在7D10/（1）导线的屏蔽线上分别加工了两个引出点，因此导线屏蔽线的引出点很可能就是短路故障点。

6）为了准确判断短路点靠近7DXS1插头、DX1插头哪一个屏蔽线引出点，因普通三用表不能准确定位，可利用微欧计对电阻微小变化灵敏的特点进行测量判断。假如短路点同时发生在靠近7DXS1、DX1插头相对应屏蔽線的引出点，用微欧计测量7DXS1插头的10号失速信号线与23号屏蔽线之间的阻值，将大于DX1插头34号失速信号线与16号屏蔽线之间的阻值，原因是7DXS1插头的10号失速信号线与23号屏蔽线距短路点的导线长度相对更长，而DX1插头的34号失速信号线与16号屏蔽线距短路点的导线长度相对更短；假如短路点发生在靠近DX1插头端的屏蔽线引出点，用微欧计测量7DXS1插头的10号失速信号线与23号屏蔽线之间的阻值，将比DX1插头34号失速信号线与16号屏蔽线之间的阻值大得多，原因是7DXS1插头的10号失速信号线与23号屏蔽线距短路点的导线长度相对长得多，而DX1插头的34号失速信号线与16号屏蔽线距短路点的导线长度相对短得多；假如短路点发生在靠近插头7DXS1插头端的屏蔽线引出点，用微欧计测量7DXS1插头的10号失速信号线与23号屏蔽线之间的阻值将小于DX1插头的34号失速信号线与16号屏蔽线之间的阻值，原因是7DXS1插头的10号失速信号线与23号屏蔽线距短路点的导线长度相对更短，而DX1插头的34号失速信号线与16号屏蔽线距短路点的导线长度相对更长。该方法可有效判断故障短路点靠近哪一插头端。

通过测量，判断靠近DX1插头的34号失速信号线7D10/（1）与16号屏蔽线在引出端短路。对靠近DX1插头的34号失速信号线线芯与16号屏蔽线的搭接处重新焊接加工，处理后检测电阻值为无穷大，再次通电检查正常，故障排除。再次人为短接故障，现象复现。

5 原因分析及预防措施

为了查明失速信号线线芯与屏蔽线接触导致失速灯常亮的原因，进一步对线路测量，如图2所示。断开大气数据计算机7DXS1插头，测量大气数据计算机内部7DXS1插头23号针与36号针电阻值为0.5Ω，说明大气数据计算机内部7DXS1插头23号针与其36号针为通路，而与其对接的大气数据计算机7DXS1插头36号线-7D36/（1）为飞机机体接地线。

该故障的原因为失速信号线与屏蔽线短接，屏蔽线通过大气数据计算机内部转换接地，导致失速信号工作异常。在飞机修理过程中，信号线通过屏蔽线间接接地的故障容易被忽视，一旦出现故障，排查过程费时费力，严重影响生产进度，为此应注意以下两点：

1）电缆修理阶段，加强对电缆的修理检查，测量导线线芯与导线屏蔽套之间的绝缘性；

2）电缆装配阶段，应理顺电缆，电缆固定不应有应力，避免因装配、弯折、强拉、硬扯、固定不良等原因造成导线与屏蔽套短路。

作者简介

王占刚，工程师，主要从事航空特设专业修理技术工作及现场问题处理。

刘建波，高级工程师，主要从事航空特设整机故检技术工作。

谢向成，工程师，主要从事航空特设专业修理技术工作与生产资源的组织调度。

李明轩，技师，主要从事航空特设专业修理工作与现场问题处理。