某型发动机火警虚警故障分析

陈少明 苏功平

摘要：针对某型飞机发动机起动过程中火警信号灯亮进行排查，发现4F插销内部渗水，导致导线之间串电，引起火警控制盒发出信号，信号灯亮。

关键词：4F插销；串电；火警控制盒；虚警

Keywords：4F pin；series current；fire alarm control box；false alarm

1 故障现象

某型飞机预先机务准备中，试车检查发现一架飞机在起动4发时内腔火警信号红灯亮。此时，发动机转速46%，排气温度570℃，滑油温度65℃。随即发动机中断起动，发动机转速、排气温度均匀下降，火警信号持续15s后消失，发动机惯性正常。

2 故障排查

2.1 内腔火警传感器及线路检查

1）地面通电检查，内腔火警信号灯不亮，飞参判读此次通电过程无内腔火警信号。

2）外观检查4发左右侧内腔火警传感器无异常，拆下内腔火警传感器进行检查，低电偶感温片无变形松动，测量内腔火警传感器电阻及绝缘电阻均正常。

3）测量4发/1接线盒内FC525、FC526、FC527、FC528導线至发动机内腔火警传感器线路的绝缘电阻，测得FC527、FC528导线绝缘电阻为550MΩ，FC525、FC526导线绝缘电阻均小于0.02MΩ（正常应大于20MΩ）。

4）拆下4发左侧4F插销（见图1），发现插销内部有大量水分和污垢（见图2）。

5）测得4发左侧4F插销21和25孔之间的绝缘值为0.17MΩ，21和26孔之间的绝缘值为0.12MΩ（正常应大于20MΩ）。

6）测量发动机左侧内腔火警传感器至4F插销之间导线，绝缘正常。

2.2 内腔火警控制盒检查

1）测量火警控制盒插针电压，正常。

2）测量插针电压和检查对地电阻，火警控制盒内部稳压管正常。

2.3 内腔火警红灯告警线路检查

1）检查内腔火警控制盒CZ-2插销B孔至4发内腔火警信号灯FC533导线，正常。

2）测量内腔火警控制盒CZ-2插销B孔至4发内腔火警信号灯FC533导线和绝缘电阻，均正常。

3）测量FC533线路与火警控制盒L孔FC30（28V正电）之间绝缘，正常。

3 排查结果及验证

通过以上排查，初步断定4F插销进水是导致虚警故障的原因。

拆开4F插销，有水流出，不清洁插销回装，在发动机进气道结冰信号器插销处给予3孔（对应4F插销21孔）28V电，在4F/1接线板处对4F插销 25、26号插孔对应线路进行漏电测量，检测到4V电压，证明4F插销21和25、26孔串电，由于该电压小于火警控制盒内部电路稳压值，无法使火警控制盒报警。

由于检查时拆卸插销导致部分水分流失，串电电阻发生变化，不能复原虚警时插销内部的故障状态，故障现象不能复现。为模拟故障现象，利用可变电阻模拟插销内水渍电阻由大到小变化，当可变电阻阻值减小到11.3kΩ时，发动机内腔火警信号灯燃亮，故障复现。将电阻增大至13.4kΩ后，内腔火警信号灯熄灭，说明插销内水分累积到一定程度就能导致串电报虚警。

综上所述，该起故障的原因为：发动机4F插销内部渗水，导致插销内10、15、16、20、21、24、25、26孔之间串电；发动机起动过程中，当电机转入发电状态后，插销内21孔获得28.5V直流电，由于渗水导致火警信号线25、26孔之间串电，报出虚警。

4 原因分析

发动机依靠内腔火警传感器感受发动机内腔的失火情况，内腔火警传感器分别感受附件机匣内腔和涡轮轴腔的环境温度。当涡轮轴腔环境温度从200℃起以100℃/s的速度上升，或附件机匣环境温度从110℃起以100℃/s的速度上升，且传感器安装处的温度升到200℃～450℃时，传感器将产生温差电势，输出到火警控制盒HKH-3A内，使控制盒工作，火警信号灯燃亮。

发动机使用过程中，雨水从发动机包皮缝隙中滴落在4F插销的防水套上，由于防水效果不好，雨水通过缝隙渗入插销内部，在插销底部积累。随着水量的增加，插针之间绝缘性能降低。当起动发电机转入发电状态后，21孔的28.5V直流电通过水串电到25、26号插孔，使火警信号线路带电，串电电压升高到临界值后火警控制盒就发出了告警信号，内腔火警信号灯燃亮报出虚警（见图3）。

5 排除方法及注意事项

用插头清洁剂清洁4发的4F插销，用冷气将其完全吹干，确保内部清洁干燥后进行绝缘测量，合格后回装，并充分做好防水措施。

同时，应注意以下几点：

1）将发动机F、J插销的拆卸检查工作内容纳入换季和发动机300h周期性工作；

2）如果发动机起动过程中出现火警信号，应密切关注滑油温度及发动机参数状态，并采取对应的处理措施。