飞机机电系统程序化测试模型建立和应用

樊纲旗，韩 冰，董 瑾

（中航飞机股份有限公司，陕西 西安710089）

1 综述

机电系统是飞机上执行飞行保障功能系统的总称，完成电能、机械能以及液压能之间的能量转换和传递，实现飞机的基本功能。机电系统包括动力、供电、燃油、液压、环控、起落架控制等多个系统，分布于飞机各个部分。机电系统发展经历了从各子系统独立发展、自成一体的分立式系统架构，到通过非航空电子监控处理机系统采集各个机电系统控制装置数据的联合式系统架构，目前正向综合化、多电化和智能化方向发展。随着机载设备规模越来越庞大，机电系统在航空飞行器的安全及智能化的发展进程中也扮演着越来越关键的角色。随着飞机机电系统的发展，机上地面试验由各系统独立试验向系统间综合交联试验发展，亟需研究一种程序化测试方案，确保产品交付质量的同时缩短生产周期。

2 总体方案

机电系统程序化测试包括机电系统综合管控设备、机电系统总线监控设备、顶部控制驱动设备、故障模拟设备、各子系统专用测试设备（激励器）以及测试网络，如图1所示。具体阐述如下：①机电系统综合管控设备。通过建立流程化测试模型，可将顶层技术规范、技术要求或各种参数等注入系统，测试过程中依据不同的工况下发工作任务，具备网络扩展与远程控制功能。②机电系统总线监控设备。具备系统总线数据实时监控和总线数据解析，可为现场测试提供拟真航电系统显示的人机交互界面。③顶部控制驱动设备。用于驱动顶部控制区域的开关、按钮和灯显。④故障模拟设备。内置各类故障模型，在线进行系统内相关接口信息采集及控制，用于在试验过程中向系统注入故障信号，完成多种故障状态试验内容，解决机电系统全面深度测试难题。⑤各子系统专用测试设备（激励器）。用于机电系统各机载设备进行硬线、总线激励，包括舱压调节系统、燃油控制系统、刹车控制系统、结冰探测系统、防火系统等机电各子系统的测试设备（激励器）。⑥测试网络。机电系统综合管控设备可通过测试电缆在线完成信号驱动、采集，通过以太网与其他设备进行数据交互，完成试验过程中各系统测试设备（激励器）的调度。

图1机电系统程序化测试框图

3 程序化测试方案模型设计

程序化测试方案模型依据总体通电流程要求，划分为四个模块，分别是通电准备模块、综合管理系统通电模块、各子系统通电模块以及故障处理模块。

3.1 通电准备模块程序化设计

此阶段主要是检查机电系统通电的前提条件，包括保证供电系统网络通电正常、航电系统调光电源正常、告警功能正常、简图页显示功能正常。

3.2 综合管理系统通电模块程序化设计

此阶段主要完成机电综合管理系统的功能检查。主要步骤如下：①完成顶部控制装置功能检查；②完成机电综合管理系统内机载设备的供电电压测量，确保系统内各成品能正常工作；③机电综合管理系统上电后，检查总线通讯是否正常，确保机电综合管理系统画面页通过航电显示控制系统能够正常显示。

3.3 各子系统通电模块程序化设计

机电各子系统通电需完成机电基础综合管理功能、信息上传功能、信息采集等功能检查，各机电子系统可依据系统实际通电情况同步开展，最终使机电各子系统功能正常。此阶段机电系统的工作状态均通过飞机航电显示系统进行观察，主要步骤如下：①同步完成照明系统、环境防护中风挡加温系统、风挡雨刷系统、结冰探测系统通电检查；②全机供压后，同步完成起落架收方控制系统、刹车控制系统、前轮转弯控制系统、发动机控制系统、防火系统、短舱防冰系统的通电检查，其中转弯系统、防火系统完成部分通电检查；③一阶段气密试验完成后，同步完成气源系统、氧气调节系统、机翼/尾翼除冰系统、燃油系统、防火系统的通电检查；④飞机落地后，完成前轮转弯的部分通电检查；⑤飞机重新顶起后，完成前轮转弯剩余部分的通电内容；⑥二阶段气密试验完成后，进行座舱压力控制系统通电；⑦完成机电综合管理系统试验和告警功能检查。各子系统通电模块程序化设计如图2所示。

图2各子系统通电模块程序化设计框图

3.4 故障处理模块程序化设计

故障处理模块程序化设计如图3所示，其核心流程分别是“跳过故障”和“中断通电”，当通电流程自动化测试模型运行过程中，出现故障，可选择“中断通电”，即可进行故障排除，也可以选择“跳过故障”继续进行下一步工作，直至形成故障清单，依照现场实际情况，选择合理的排故时机进行故障排查工作。

4 总结

通过机电系统程序化的测试模型的设计，可规范机电系统通电的流程，提升机电系统通电效率，产生的效益有：①程序化测试模型涵盖了设计顶层技术规范、技术要求等内容，保证了通电项目全覆盖，不缺项；②将通电流程模块化，减少了系统间的协调工作，有效提升了通电的效率，缩短了生产周期；③故障的“中断处理”和“跳过故障”两种处理模式，可灵活应用于生产现场；④机电程序化测试模型可方便地进行更改、移植，也可拓展至其他机型机电系统通电阶段。

图3故障处理模块程序化设计框图