飞机电气系统故障诊断方法

范海鹏

摘 要：近年来，飞机结构越来越复杂，飞机的电气故障排除越来越困难。本文详细分析了飞机的电气和系统诊断，通过分析飞机电气系统的组成和特点，阐述了飞机电气系统故障检测诊断的分析方法。

关键词：发电机;电气系统;故障;诊断

随着飞机性能的提高，飞机的电气设备和功耗都有了很大提高。电气系统在现代空气技术中发挥着越来越重要的作用。但是，对外部环境、异物、供电电压、负载类型和飞机运行产品性能的影响可能导致电气系统故障。飞机的电气系统故障时，基本上会影响飞机的正常运行。因此，有必要提前进行故障诊断和分析，识别异常情况下的信号信息，消除风险。避免安全事故，提高飞行的稳定性和安全性。因此，研究飞机的故障诊断很重要。

一、飞机电气故障诊断概述

飞机电气故障是电气系统的功能丢失或故障，可能是逻辑设计故障、零件损坏或意外故障。飞机电气故障的分类主要有两种方式。（1）按丧失工作能力的程度分为局部故障和完全故障。局部故障是某些部分缺陷，它使飞机失去了部分操作能力，但仍允许飞机系统提供一定程度的电气支持。完全故障是对飞机能力的完全影响。（2）按发生后果可分为一般、严重和致命故障。一般故障是可以及时纠正的故障，或者是在飞行过程中无法纠正的局部故障。严重故障是飞行过程中无法纠正的所有故障。致命故障是飞机严重损坏或人员伤亡。

二、飞机电气系统故障和诊断方法

1.分析了电气系统故障的主要原因。飞机的电气系统有其自身的原因，包括承载能力、产品质量等，由于非飞行因素，如大气压力和温度、恶劣天气。电源和安装环境。下面总结系统故障的类型、原因和特点。（1）电缆绝缘机械损坏老化。机械损坏：施工人员过大拉力，弯曲半径太小，或安装时电缆损坏。此外，电缆和结构之间的距离太小。飞行过程中，电缆结构或设备的滑线和空气管线损坏，机翼组件和其他飞机部件移动太剧烈，造成电缆过度紧张和损坏。绝缘老化：电缆的绝缘性能随时间的推移而下降。周围绝缘的长期热辐射、过载和有害化学反应可能导致电缆老化。（2）电气设备故障。其中包括发动机控制、燃油、环境控制和报警系统故障。主要原因包括：电气设备的针孔定义不正确、设备的内部电路故障、由于传输损失造成的电压和电流值不匹配、电气设备无法正常工作以及其他电气驱动设备，例如电磁干扰。

2.故障常见诊断方法。（1）感官诊断。通常，当飞机的电气系统发生故障时，会出现明显的问题，例如发热、冒烟、电缆磨损等。通常只能通过视觉和嗅觉准确识别飞机故障的某些部分。（2）测试设备的测量方法。这些方法包括电压、电源和电缆绝缘。该系统在电气系统的功能和汽车检测过程中异常工作，可能导致电缆和电气设备故障。电缆出现故障时，保温试验可分析电缆导线与屏蔽层之间或电缆导线与接地之间的保温差异，以确定电缆是短路还是断路，根据电气设备的性能，可以通过各种设备和仪器确定设备故障的原因。（3）全面诊断。随着现代科学技术的发展，飞机上电器的数量越来越多，结构也越来越复杂。因此，飞机故障排除方法不能满足实际要求。故障检测和诊断不可避免地不准确，误报、漏报难以解决。

三、基于故障树的飞机电气故障方法分析

飞机电气系统设备中的故障干扰对飞机的安全稳定运行造成严重后果。为了最大限度地减少故障对各个子系统的影响，必须应用高效的故障排除技术，根据故障的类型和性能确定故障的原因和处理措施。

1.故障树分析。使用自上而下的方法确定事件的直接和间接原因。它从可能发生的事故开始，到后果事件结束。这些事件的因果关系由逻辑关系图表示。故障结构是一种特殊的逻辑因果链，类似于反向结构树。它使用基本符号，例如描述系统中事件之间因果关系的逻辑门、事件和传输。故障树分析可以快速有效地识别故障原因，提高电气系统故障诊断的效率。

故障树分析方法有以下一些特点。首先，根据故障树逻辑结构图对事件的因果关系能清晰、简洁、全面地表达出来。它从系统开始，通过逻辑符号绘制出的逐渐展开成树状的分支图来分析故障事件发生的概率，使有关人员能全面了解此事件发生的要点和措施。其次，故障树既可以对系统故障做定性分析，又可以做定量的分析，通过定性分析，可以确定各基本事件对顶事件影响的大小，以及对各基本事情所采取安全措施的先后顺序。通过定量分析，能确定各基本事件的概率，进而计算出顶事件发生的概率，有助于对事件进行量化处理。

2.通过环控系统电气故障时排气门故障。排气阀的手动控制根据警告指示器检查自动阀门控制是否有故障。如果自動控制失败，则通过在控制面板上按下开关进行手动控制。通过控制面板、控制面板和显示报警开关手动控制排气阀。如果手动控制失败，则会出现所有三个条件。图1显示了用于手动控制排气门的故障分析图。如图所示，故障树分析具有某些特征。通过使用错误层次结构中的逻辑结构图，可以清楚、简要和全面地表示事件的根本原因和影响关系。首先，创建分支图表，该图表通过逻辑图标逐步扩展到树中，并分析出错的可能性。这样，受灾者就能准确地了解事件的临界点和对策。第二，故障树不仅可以对系统故障进行定性分析，还可以对系统故障进行定量分析。可以通过对每个事件的定性分析以及管理人员基本安全措施的顺序来确定每个事件的基本安全问题。定量分析确定每个基础事件的概率，然后计算有助于定量收集事件的较高事件的概率。

3.故障树分析缺点。首先分析某些事故而不是具体的程序或系统最初是限制性的。第二，分析对建立扰动结构有很高的要求。不同的人往往有不同的故障树分析。因此，分析人员必须熟悉要分析的事件，才能了解事件的原因。对于复杂事件，构造故障结构有许多步骤，计算复杂。由于误差较大，难以进行定性和定量误差分析。

随着飞机的发展和进步，电气系统变得智能化、正常运行和出现故障。为了提高飞机电气系统的运行稳定性，根据飞机的特点选择故障抑制模式，确定运行状态，并进行相应的优化措施以提高飞机的运行安全性。

参考文献：

[1]谢勇.先进飞机电气系统处理机的研究及实现[J].计算机测量与控制，2019，16（11）：1584-1587.