某型飞机起落架提示器误告警问题分析与改进
2015-04-03项国辉
项国辉,刘 鹏,傅 强
(驻320厂军事代表室,江西 南昌330024)
0 引 言
近期,用户反映某型飞机起落架提示器存在误告警现象,即飞机在三个起落架都放下并锁牢时,再任意收起一路起落架,提示器偶尔发出“起落架已放下”的误告警音,影响了部队正常飞行训练。
1 故障定位
1.1 故障初步定位
对该型飞机起落架提示器电路进行分析得出,可能出现问题的电路有延时电路、与门电路和微分滤波电路,其中任一电路出现问题,提示器都可能出现误告警故障,故障树见图1。
1.2 故障排查
在内场用2台技术状态相同的起落架提示器对可能出现误告警现象的原因进行进一步分析。
1)测量延时电路和定时触发电路的电平:电平正常;用示波器监测输出波形,波形正常。
2)测量与门电路电平:电平正常;用示波器监测发现:误告警时与门电路输出波形见图2,从波形上可以明显看出与门电路的输出端有两处干扰波,波形异常。
3)微分滤波电路没有滤除掉干扰波,干扰后继电路出现误告警现象。
图1 故障树
2 故障机理
某型飞机起落架提示器误告警现象相关电路原理图见图3。
图2 与门输出的干扰波
图3中BP1、BP2、BP3到N1为增加的延时电路,N1是四运放集成电路,在这里用作比较器;N3到N4是原提示器电路,N3是三输入端与门,其中C10、R12、L1和C11构成微分滤波电路,N4是双单稳多谐振荡器,作用为语音电路定时触发器。
当三个起落都放下,再收起一路起落架时,对应的收起一路起落架的延时电路N1输出端波形见图4。
图3 电路原理图
图4 延时电路N1输出波形
从图4中可以看出,当一路起落架收起时,延时电路N1对应的输出端从高电平翻转到低电平时存在600 μS时延,N1输出波形到达N3与门电路后,由于N3是TTL电路,TTL电路的输入端是由栅极连在一起的PMOS和NMOS构成,当输入为低电平时,PMOS导通而NMOS截止,当输入高电平时,NMOS导通而PMOS截止,在理想状态下,两个MOS管不会同时导通。但是在输入信号的高电平VIH和低电平VIL之间,存在一段区间,称为非稳态区间,在这段区间内,PMOS和NMOS都将部分导通,以致输出产生振荡。在资料中N3三输入端与门电路的对于高低电平判定不明确的非稳态区间为0.7V-2V,N3输出电平是随机的,N3输出波形见图5。
N1延时电路输出波形到达N3与门电路后,N3与门电路输出方波脉冲没有被微分滤波电路完全滤掉,方波脉冲触发N4振荡器,导致定时触发器电路输出错误的信号,起落架提示器出现误告警现象,干扰波形展开图见图6。
图5 与门电路N3输出波形
3 改进措施和验证情况
3.1 改进措施
1)增加微分滤波电路RC充放电时间,C10由0.047μF改为0.47μF,充放电时间由100μS延长到1mS;此时N3与门电路输出的第一处持续方波已被滤除,方波持续时间降低为5μS(见图7)。
2)增强微分滤波电路的滤波,C11由0.047μF改为0.15μF。原来的25μS滤波时间增大为80μS,电
容滤波时间是持续5μS方波的16倍,见图8。
图6 干扰波形展开图
图7 C10与R12相连处的波形
图8 N4的输入端波形
起落架提示器电路增强滤波措施改进元器件的情况见表1。
表1 改进前后元器件对比情况
3.2 试验验证
为确保改进电路得到有效验证,用2台起落架提示器按上述方案进行改进,进行内、外场试验验证,试验过程中未出现误告警现象。
1)内场试验:将改进后的2台起落架提示器分别在常温、低温、高温状态下,模拟每路起落架收放80次,共3路240次收放的反复测试,没有出现误告警现象,设备工作正常。
2)外场地面试验:在2架该型飞机上分别进行了45次起落架收放试验。在整个验证过程中,当3个起落架都放到位后,耳机内可听到清晰的“起落架已放下”提示音,没有出现误告警现象,设备工作正常。
3.3 改进前后误告警现象对比和技术指标对比
1)将2台起落架提示器改进前和改进后的误告警现象进行了对比分析,见表2。改进后的起落架提示器未出现误告警现象。
表2 改进前后误告警现象对比分析
2)起落架提示器改进前和改进后技术指标对比见表3。改进后的起落架提示器技术指标符合要求。
表3 改进前后技术指标对比情况
4 结 语
通过增加电路滤波的改进设计,有效地解决了起落架提示器误告警问题,保障了用户正常飞行训练。