机翼副油箱偶发投放信号技术分析
2020-04-12于占辉王超张鑫李明轩
于占辉 王超 张鑫 李明轩
摘要：针对某型飞机改装某飞参后，飞参记录中偶发出现“机翼副油箱”投放信号的问题，通过机上测量和理论分析得出某型飞参与原飞机平台电磁兼容性不好，并反映给相应设计单位采取措施。
关键词：副油箱；投放；电磁兼容性
Keywords：auxiliary tank；release；EMC
1 故障描述
近期某部队反馈有两起“飞参采集机翼副油箱投放信号、实际未进行投放操作”的问题。
其一，某架次飞机试车后，飞参判读出现一帧机翼副油箱投放信号。具体操作为：试车过程中，慢车状态，减速板由放到收的过程中，按下转换开关，减速板刚收起的下一秒出现一帧机翼副油箱投放信号。
其二也是在另一架次飞机试车后，飞参判读出现一帧机翼副油箱投放信号。具体操作为：地面试车，机上未悬挂副油箱，投放相关电门、断路器处于关闭状态，应急投放机翼副油箱按钮未按，起落架未收起，机械师打开后液泵电门，观察信号灯盒，后液泵故障灯闪亮一次（属正常现象）。飞参判读，后液泵故障灯闪亮下一秒出现一帧机翼副油箱投放信号，此后试车、通电、飞行故障均未再出现。
2 故障排查情况
2.1 机上电路检查情况
对机上副油箱投放电路的导通性、绝缘性、正确性进行检查，全部正常。
对涉及的插头进行检查，未发现生锈、腐蚀、插头变大等接触不良情况。
对投放电缆上的死接头进行检查，未发现问题。
2.2 干扰电压测量情况
通过收减速板开关，接通前、后液压燃油泵开关，在飞机数据集中器XS1插头的18脚处测得最大干扰信号峰值约30V、时间最长约0.6ms的干扰信号，如图1、图2所示。在左机翼副油箱挂架连接点X143插头的1脚测得最大干扰信号峰值约12V、时间最长约0.6ms的干扰信号，如图3所示。
2.3 干扰电流测量情况
理论上分析，因投放电路没有形成回路，可能存在干扰电压，但应无干扰电流。不过，考虑到投放线路与机体杂散电容的存在，可能使投放电路形成回路，故在飞机上测量回路电流如下：
1）收减速板开关，接通前、后液压燃油泵开关形成干扰信号。在左机翼副油箱挂架抛放弹触点与机体之间分别接入数字三用表、指针三用表、高精度数字多用途表，均未测出电流数据。
2）收减速板开关，接通前、后液压燃油泵开关形成干扰信号。在左机翼副油箱挂架抛放弹触点与机体之间接入1Ω电阻，通过测量电阻两端电压信号的均方根值，推导出电流值最大为21.7mA，时间为0.03ms，如图4所示。
3 故障原理分析
3.1 干扰信号的形成
依據楞次定律，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，即电磁线圈中的电流不能突变。当电磁阀切断电门瞬间会在电缆上产生成百上千伏的干扰电压，如减速板电磁阀的收起和前后液压燃油泵电磁阀的接通（此电磁阀为断电接通）均为电磁阀的断电，均会在电缆上形成干扰信号。该干扰信号对相邻电缆形成干扰，又因减速板线路通过C61插头的20号线与投放电路C61插头的31 号线相邻而加剧了干扰，如图5所示。C61插头排列如图6所示。
3.2 飞参开/关量信号的采集
某型飞机“机翼副油箱投放”信号的理想特性是“28V有效，悬空无效”，某型飞参接口设计为电压大于7V有效、电压低于3V无效，在3～7V之间时维持前一时刻状态。“机翼副油箱投放”信号的飞参采样率为4次/秒，即250ms采集一次。以减速板收、放为例，当飞参每隔250ms采集一次，正好对上减速板收起时产生的时间约0.5ms、幅值大于7V的干扰信号，即误判为存在“机翼副油箱投放”信号并记录下来，于是飞参记录中就有了一帧机翼副油箱投放信号。
4 初步结论
经过机上检测和理论分析，减速板、前后液压燃油泵等电磁阀断电时产生的干扰信号达到触发某型飞参采集门限，造成在未按压“机翼副油箱”投放按钮的情况下飞参采集到一帧机翼副油箱投放信号。其原因包括：
1）飞机上存在干扰
由于某型飞机设计时未设计电磁阀切断时的电流吸收电路，减速板、前后液压燃油泵等电磁阀断电时必然产生干扰信号。干扰的强弱与线圈电感值、线圈电流大小、电流切断时间、干扰距离等有关。
2）飞参不适应平台的电磁环境
飞参没有完全识别某型飞机的电磁环境，对于瞬时的干扰信号没有完全滤除，误将减速板、前后液压燃油泵等干扰信号判别为“机翼副油箱”投放信号。
5 建议
对于减速板、前后液压燃油泵等电磁阀类干扰，可以采取增加续流二极管、阻容吸收网络、增加与被干扰源的距离等措施。不过，由于此干扰信号是平台设计时带来的，更改不仅工作量大而且需要充分验证，建议由设计研究所对FJ-XXX型飞参进行升级，完善飞参与飞机平台的电磁兼容性。
6 结束语
研究所改进某型飞机平台与某型飞参不兼容问题需要一定的时间，在升级前的这段窗口期，机翼副油箱单帧的投放信号是由于干扰引起，而非硬性故障，故无需处理，用户可正常使用。
参考文献
[1]徐强华，等. 电磁兼容问题百问百答[Z]，2020.
作者简介
于占辉，主要从事航空无线电专业及电磁兼容技术研究与现场问题处理。
王超，主要从事航空装备修理质量监督。
张鑫，主要从事军械专业问题处理和飞行保障。
