中型运输机电气系统故障诊断技术新进展

黄鹤 周强 刘建辉（中航飞机汉中飞机分公司试飞厂，陕西 汉中，723000）

中型运输机电气系统故障诊断技术新进展

黄鹤 周强 刘建辉
（中航飞机汉中飞机分公司试飞厂，陕西 汉中，723000）

随着全世界范围内工业革命的深化，各种新型设备以及交通工具不断普及，运输型飞机作为其中的一种，拥有运输速度快、运输量大等特点，在军事、民航、邮政等领域使用广泛。但因运输机是大型运输工具，其内部设备以及系统复杂，出现各自不同类型故障的几率较高。本文主要探讨中型运输机电气系统可能出现的故障和相应的诊断技术，研究其诊断技术的新进展，希望推动我国航空事业更加迅速地向前发展。

运输机；电气系统；故障；诊断技术

飞机的电气系统是飞机的供电系统和各种用电设备的总称。中型运输机供电系统的作用在于保证可靠地向用电设备，驱动飞机上各种电子设备的正常工作，尤其是与安全飞行直接有关的重要用电设备提供符合要求的电能。飞机供电系统的可靠性要求比一般地面供电系统高得多，因此常采用多种措施来满足这些要求，如采用余度技术、故障状态下的负载管理和应急电源等。一旦飞机的电气系统发生故障，直接影响飞机的正常飞行。情节严重时，可能导致严重的飞行事故。

1 电气系统的构成部分

1.1 电源系统

飞机电源系统是飞机电气系统的重要组成部分，在中型运输机中由四台涡桨发动机驱动直流发电机与交流发电机为其飞机电子系统的正常运作提供所需电力，同时起到协调、引导、控制电能转换的作用。飞机电源系统是由多个不同功能的电源协同组配而成，布局较为复杂，飞机飞行时由每台发动机上的两台直流发电机与一台交流发电机共同作用发电，四台发动机上的供电通道作为电能传输的主要部分，同时在机身加设控制电能传输设备以及互感器、电源开关等相关设备共同组成中型运输机电源系统。

1.2 配电系统

配电系统在飞机电气系统中，承担着管理、控制电能等作用，是保证飞机上电力安全使用的系统。配电系统由电缆线、配电柜、导电设备、相关配件设备等组成，由各种较为零散的配件设备共同为飞机用电部分安全传输电能，控制并维护各种设备用电时的安全［1］。

由于飞机配电系统是控制电力使用情况的电气系统，在飞机飞行及起飞着陆过程中可能遇到各种突发状况，为了保证飞机的飞行安全，所以要针对可能出现的各种情况实施不同的应对措施。需根据可能出现的情况进行电气总线监管设置，必要时进行人工监管，其他部分由飞机电气控制系统自动应对。

1.3用电设备

用电设备包括飞机飞行操纵、发动机控制、航空电子、电动机械、生命保障、武器操纵、照明与信号、防冰加温和空勤组生活服务等系统飞机上各种使用电能的设备及装置，包括各种电子仪表、设备、记录器等。不同的设备使用的电压类型与功率也不同，用电设备是电气系统的使用终端设备，只有保证用电设备的各自电气要求时，设备方可正常工作。

2 电气系统所发生可能性较大的故障

2.1 电源系统故障

电源系统故障一般波及范围较大，影响整个飞机用电系统，发动机故障是发电系统故障的主要原因，其次还可能出现发动机协调系统故障、供电通道故障等。

2.2 配电系统故障

配电系统故障可能引起飞机局部用电系统无法使用的问题，该故障具体体现为协调控制设备故障，如输电协调设备故障、电气管理系统故障、配电器件故障，配电相关设备部件故障等［2］。

2.3用电系统故障

用电系统是飞机上电能传输的终端设备，其故障直接影响了各种用电服务的正常使用，主要故障表现为飞机照明系统故障、仪表设备故障、通信设备故障、导航设备故障和部分飞机操纵设备故障等。

3 诊断技术新进展

3.1 飞机信息总线网络检测

通过飞机上的记录器采集记录飞机电气系统信号传输的各种总线信息，将总线信息汇总至电气系统检测计算机中，通过对其中的电气系统的供电、传输、用电各个过程的端口数据进行计算检测，如发生故障记录其故障代码及故障信息，并在故障定位与排除过程中使用相关仪器以及计算机检测技术对飞机电气系统故障进行检测。此种方法实现了故障诊断的信息化［3］。

3.2 综合检测

在飞机用电设备发生电气故障时，除通过飞机自身的总线信息进行故障点定位外，有时还需借助各种专用飞机电气系统检测设备与仪器进行多方面检测，从采集到的电气参数中进行故障分析，同时可以建立故障信息分析数据库，将所采集的电气参数进行数据库计算，结合飞机总线信息从而得出结论［4］。

3.3 小波网络检测

王建立等［5］在基于多重结构小波神经网络的航姿系统故障诊断研究中提出，利用非直观关联的函数点所构成的密集网络检测，将电源系统相关设备置于网络中，利用函数节点对其进行相关扫描检测。此种方法准确度较高，可较迅速的得出故障检测结论。

4 结束语

飞机电气系统是保证飞机正常运作的重要部分，直接与飞机的安全相关。电气系统的故障诊断技术越精确，越有可能及时修复电气系统，使得电气系统恢复正常。随着飞机上设备愈加完善以及所提供的服务增多，使得可能出现的新问题也随之增多，此种情况要求诊断技术的不断更新以适应新情况。笔者对故障及诊断技术进行研究，希望推进飞机电气系统故障诊断技术发展。

（References）

［1］王建立，肖波平.基于多重结构小波神经网络的航姿系统故障诊断研究［J］.电子技术与软件工程，2014，3（12）∶150-152.

［2］冯建朝，任仁良，赵尊全.民用飞机配电系统的研究［J］.测控技术，2012，5（12）∶108-112.

［3］冯建朝，任仁良.飞机供配电系统保护器件的研究［J］.测控技术，2013，3（11）∶151-154.

［4］杨海涛，于克杰，曹俊彬.某型飞机电源故障诊断专家系统设计与实现［J］.计算机应用与软件，2013，2（4）∶204-207.

［5］李宁，雷洪利，韩建定，等.飞机开关磁阻发电系统故障推理模型研究［J］.电源技术，2011，4（5）∶563-566.

［6］王秋生，陈中川，袁海文.基于多总线的飞机电气故障模拟实验系统设计［J］.计算机测量与控制，2010，3（1）∶44-47.