68一起直9型直升機(jī)自動(dòng)駕駛儀系統(tǒng)故障分析戴錦樓

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1、第二十八屆（2012）全國(guó)直升機(jī)年會(huì)論文 一起直-9型直升機(jī)自動(dòng)駕駛儀系統(tǒng)故障分析 戴錦樓 魏榮俊 馬國(guó)建 李 波 （61330部隊(duì)，河南新鄉(xiāng)，453000） 摘 要：本文根據(jù)直-9型直升機(jī)自動(dòng)駕駛儀的基本原理分析了故障原因，針對(duì)高度保持、空速保持功能失效的故障現(xiàn)象進(jìn)行了具體分析，為排除類(lèi)似故障提供一些經(jīng)驗(yàn)和參考。 關(guān)鍵詞：直升機(jī); 自動(dòng)駕駛儀; 故障 1 引言 直-9系列直升機(jī)是陸航現(xiàn)役主戰(zhàn)機(jī)型之一，直-9武攻擊型直升機(jī)上裝配的KJ-13型自動(dòng)駕駛儀是該型機(jī)重要組成部分。如在地面機(jī)務(wù)準(zhǔn)備過(guò)程中系統(tǒng)自檢無(wú)故障顯示，而系統(tǒng)存在高度、空速保持不住的故障隱患，空中飛行

2、時(shí)駕駛員接通自動(dòng)駕駛儀直升機(jī)就不能按預(yù)定狀態(tài)飛行，如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題，恢復(fù)其良好狀態(tài)，將直接影響飛行安全。 2 故障現(xiàn)象 某部一架直-9型直升機(jī)在C檢后試飛過(guò)程中，飛行員在接通自動(dòng)駕駛儀對(duì)其進(jìn)行定性狀態(tài)檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)在分別接通高度保持、空速保持時(shí)，均無(wú)法實(shí)現(xiàn)正常保持功能，遂斷開(kāi)自動(dòng)駕駛儀轉(zhuǎn)換為手動(dòng)操縱，直升機(jī)返場(chǎng)后進(jìn)行故障檢查。 3 系統(tǒng)組成及工作原理分析 圖1 KJ-13型自動(dòng)駕駛儀系統(tǒng)組成及原理圖 如圖1所示，KJ-13型自動(dòng)駕駛儀系統(tǒng)由耦合器操縱臺(tái)、大氣數(shù)據(jù)組件、耦合器計(jì)算機(jī)、自駕計(jì)算機(jī)、自駕操縱臺(tái)、4個(gè)串聯(lián)舵機(jī)、3個(gè)并聯(lián)舵機(jī)、伺服放大器、側(cè)向加速度計(jì)等部件

3、組成。 KJ-13型自動(dòng)駕駛儀系統(tǒng)邏輯控制關(guān)系如圖1所示，直升機(jī)在飛行中，當(dāng)駕駛員給定一個(gè)基準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)，接通自動(dòng)駕駛儀，自動(dòng)駕駛儀就會(huì)自動(dòng)測(cè)量直升機(jī)的飛行狀態(tài)參數(shù)，將所測(cè)量結(jié)果與給定狀態(tài)進(jìn)行比較，求出偏差，將偏差信號(hào)轉(zhuǎn)換成能推動(dòng)自動(dòng)傾斜器的偏轉(zhuǎn)信號(hào)。操縱直升機(jī)旋翼錐體，按照一定的規(guī)律傾斜，使直升機(jī)恢復(fù)到給定狀態(tài)，按預(yù)定狀態(tài)飛行。 4 故障分析及排除 4.1 依據(jù)故障現(xiàn)象初步分析，涉及到高度保持和空速保持這兩個(gè)問(wèn)題，通過(guò)系統(tǒng)原理分析，認(rèn)為兩個(gè)問(wèn)題有內(nèi)在聯(lián)系，與系統(tǒng)俯仰通道有密切聯(lián)系。首先在地面對(duì)直升機(jī)進(jìn)行通電，對(duì)自動(dòng)駕駛儀系統(tǒng)進(jìn)行自檢，結(jié)果自動(dòng)駕駛儀控制盒數(shù)碼顯示為零，這表明自動(dòng)駕駛儀系

4、統(tǒng)內(nèi)部各部件邏輯控制關(guān)系良好。 4.2 直升機(jī)出現(xiàn)此類(lèi)故障，影響高度保持和空速保持主要涉及到系統(tǒng)中以下幾個(gè)部件： （1）耦合器操縱臺(tái) （2）大氣數(shù)據(jù)組件 （3）耦合器計(jì)算機(jī) （4）俯仰配平舵機(jī) （5）自動(dòng)駕駛儀計(jì)算機(jī) （6）舵機(jī)放大器 我們對(duì)涉及的部附件進(jìn)行了排查，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。對(duì)涉及系統(tǒng)中相關(guān)部附件的插頭及連接部位進(jìn)行檢查未發(fā)現(xiàn)異常。 4.3 綜合分析并確定故障疑點(diǎn)，自動(dòng)駕駛儀系統(tǒng)自檢狀況良好，系統(tǒng)內(nèi)部各部件之間邏輯控制關(guān)系完好。據(jù)此分析我們想到了直觀對(duì)比的方法進(jìn)行排故，這樣能直觀的看到故障機(jī)和良好機(jī)在工作狀態(tài)上的不同之處。在地面模擬空中狀態(tài)對(duì)該機(jī)與良好飛機(jī)進(jìn)行狀況對(duì)比

5、檢查，分別接通高度保持和空速保持，故障機(jī)駕駛桿由左向右運(yùn)動(dòng)，良好飛機(jī)駕駛桿則由左向右前運(yùn)動(dòng)，顯然由于俯仰配平舵機(jī)無(wú)配平信號(hào)來(lái)源，導(dǎo)致駕駛桿運(yùn)動(dòng)軌跡不正常，對(duì)自動(dòng)駕駛儀計(jì)算機(jī)與俯仰配平舵機(jī)之間的線路插頭進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)有一根線斷路，查看線路圖發(fā)現(xiàn)AFCS計(jì)算機(jī)插頭14號(hào)觸點(diǎn)和俯仰配平舵機(jī)插頭E觸點(diǎn)之間有一斷路器（圖2）。用三用表對(duì)其測(cè)量檢查，發(fā)現(xiàn)已熔斷。查看布線圖冊(cè)發(fā)現(xiàn)這根線是自動(dòng)駕 圖2 配平舵機(jī)連接示意圖 駛儀計(jì)算機(jī)用來(lái)給俯仰配平舵機(jī)載荷敏感微動(dòng)開(kāi)關(guān)常閉觸點(diǎn)供電的。結(jié)合俯仰配平舵機(jī)的內(nèi)部工作原理我們可以判定正是由于載荷敏感微動(dòng)開(kāi)關(guān)失去電源造成了配平舵機(jī)的功能一直處于抑制狀態(tài)而不能

6、發(fā)揮錨定功能，等于此時(shí)的俯仰通道處于“隨動(dòng)”狀態(tài)，致使操縱舵機(jī)正常工作但發(fā)揮不了調(diào)節(jié)功能，因此高度保持、空速保持實(shí)現(xiàn)不了。更換新件，原位對(duì)駕駛桿運(yùn)行軌跡進(jìn)行檢查，與良好飛機(jī)一樣。重新進(jìn)行試飛檢查，故障現(xiàn)象消失，自此故障排除。 5 結(jié)束語(yǔ) 自動(dòng)駕駛儀自檢時(shí)良好，飛行時(shí)出現(xiàn)故障現(xiàn)象，此類(lèi)故障比較特殊。KJ-13型自動(dòng)駕駛儀系統(tǒng)邏輯控制關(guān)系比較復(fù)雜，涉及的部附件較多，當(dāng)系統(tǒng)中某個(gè)信號(hào)來(lái)源被中斷時(shí)，將缺少一個(gè)反饋控制信號(hào)，從而影響自駕系統(tǒng)全方位控制的完整性，導(dǎo)致故障隱患。建議在平時(shí)維護(hù)和排除類(lèi)似故障首先要加強(qiáng)檢查，本文中涉及的斷路器位于自動(dòng)駕駛儀計(jì)算機(jī)底座后方，位置隱蔽，平時(shí)不易測(cè)量檢查，排故初

7、期不易發(fā)現(xiàn)，對(duì)排故初期造成一定影響。諸如此類(lèi)的斷路器在該型機(jī)中應(yīng)用較多，有的在原位可以檢查，有的必須拆下來(lái)檢查，有的是器件老化或故障導(dǎo)致不能正常工作，有的是其他故障隱患引起損壞。其次,一定要從系統(tǒng)工作原理出發(fā)，查明信號(hào)來(lái)源途徑，理清排故思路，徹底排除，這樣才能確保系統(tǒng)工作正常和飛機(jī)飛行安全。 參 考 資 料 [1] 《國(guó)產(chǎn)化直九機(jī)維護(hù)手冊(cè)》. 哈爾濱飛機(jī)工業(yè)有限公司 1996.09.12 [2] 《國(guó)產(chǎn)化直九機(jī)布線圖冊(cè)》.總參陸航部裝備局 2007.12 [3] 《國(guó)產(chǎn)化直九機(jī)圖解零件目錄》.哈爾濱飛機(jī)制造公司 1996.09.

8、12 Analysis of Failure in Autopilot System of Z-9 Helicopter Dai jinlou Wei rongjun Ma guojian Li bo No. 61330 PLA Abstract:According to the basic principle of autopilot of Z-9 helicopter,this article analyzes the reason of failure,and explores the loss of function of holding altitude and airspeed. The article gives some suggestions and reference to the similar failure. Key Words:Helicopter,Autopilot,Failure 1210