68一起直9型直升机自动驾驶仪系统故障分析戴锦楼.doc

第二十八届（2012）全国直升机年会论文一起直-9型直升机自动驾驶仪系统故障分析戴锦楼 魏荣俊 马国建 李 波（61330部队，河南新乡，453000）摘 要：本文根据直-9型直升机自动驾驶仪的基本原理分析了故障原因，针对高度保持、空速保持功能失效的故障现象进行了具体分析，为排除类似故障提供一些经验和参考。关键词：直升机; 自动驾驶仪; 故障 1 引言直-9系列直升机是陆航现役主战机型之一，直-9武攻击型直升机上装配的KJ-13型自动驾驶仪是该型机重要组成部分。如在地面机务准备过程中系统自检无故障显示，而系统存在高度、空速保持不住的故障隐患，空中飞行时驾驶员接通自动驾驶仪直升机就不能按预定状态飞行，如不及时发现问题和解决问题，恢复其良好状态，将直接影响飞行安全。2 故障现象 某部一架直-9型直升机在C检后试飞过程中，飞行员在接通自动驾驶仪对其进行定性状态检查时，发现在分别接通高度保持、空速保持时，均无法实现正常保持功能，遂断开自动驾驶仪转换为手动操纵，直升机返场后进行故障检查。 3 系统组成及工作原理分析图1 KJ-13型自动驾驶仪系统组成及原理图如图1所示，KJ-13型自动驾驶仪系统由耦合器操纵台、大气数据组件、耦合器计算机、自驾计算机、自驾操纵台、4个串联舵机、3个并联舵机、伺服放大器、侧向加速度计等部件组成。KJ-13型自动驾驶仪系统逻辑控制关系如图1所示，直升机在飞行中，当驾驶员给定一个基准状态时，接通自动驾驶仪，自动驾驶仪就会自动测量直升机的飞行状态参数，将所测量结果与给定状态进行比较，求出偏差，将偏差信号转换成能推动自动倾斜器的偏转信号。操纵直升机旋翼锥体，按照一定的规律倾斜，使直升机恢复到给定状态，按预定状态飞行。4 故障分析及排除4.1 依据故障现象初步分析，涉及到高度保持和空速保持这两个问题，通过系统原理分析，认为两个问题有内在联系，与系统俯仰通道有密切联系。首先在地面对直升机进行通电，对自动驾驶仪系统进行自检，结果自动驾驶仪控制盒数码显示为零，这表明自动驾驶仪系统内部各部件逻辑控制关系良好。4.2 直升机出现此类故障，影响高度保持和空速保持主要涉及到系统中以下几个部件：（1）耦合器操纵台（2）大气数据组件（3）耦合器计算机（4）俯仰配平舵机（5）自动驾驶仪计算机（6）舵机放大器我们对涉及的部附件进行了排查，没有发现问题。对涉及系统中相关部附件的插头及连接部位进行检查未发现异常。4.3 综合分析并确定故障疑点，自动驾驶仪系统自检状况良好，系统内部各部件之间逻辑控制关系完好。据此分析我们想到了直观对比的方法进行排故，这样能直观的看到故障机和良好机在工作状态上的不同之处。在地面模拟空中状态对该机与良好飞机进行状况对比检查，分别接通高度保持和空速保持，故障机驾驶杆由左向右运动，良好飞机驾驶杆则由左向右前运动，显然由于俯仰配平舵机无配平信号来源，导致驾驶杆运动轨迹不正常，对自动驾驶仪计算机与俯仰配平舵机之间的线路插头进行检查，发现有一根线断路，查看线路图发现AFCS计算机插头14号触点和俯仰配平舵机插头E触点之间有一断路器（图2）。用三用表对其测量检查，发现已熔断。查看布线图册发现这根线是自动驾图2 配平舵机连接示意图驶仪计算机用来给俯仰配平舵机载荷敏感微动开关常闭触点供电的。结合俯仰配平舵机的内部工作原理我们可以判定正是由于载荷敏感微动开关失去电源造成了配平舵机的功能一直处于抑制状态而不能发挥锚定功能，等于此时的俯仰通道处于“随动”状态，致使操纵舵机正常工作但发挥不了调节功能，因此高度保持、空速保持实现不了。更换新件，原位对驾驶杆运行轨迹进行检查，与良好飞机一样。重新进行试飞检查，故障现象消失，自此故障排除。5 结束语自动驾驶仪自检时良好，飞行时出现故障现象，此类故障比较特殊。KJ-13型自动驾驶仪系统逻辑控制关系比较复杂，涉及的部附件较多，当系统中某个信号来源被中断时，将缺少一个反馈控制信号，从而影响自驾系统全方位控制的完整性，导致故障隐患。建议在平时维护和排除类似故障首先要加强检查，本文中涉及的断路器位于自动驾驶仪计算机底座后方，位置隐蔽，平时不易测量检查，排故初期不易发现，对排故初期造成一定影响。诸如此类的断路器在该型机中应用较多，有的在原位可以检查，有的必须拆下来检查，有的是器件老化或故障导致不能正常工作，有的是其他故障隐患引起损坏。其次,一定要从系统工作原理出发，查明信号来源途径，理清排故思路，彻底排除，这样才能确保系统工作正常和飞机飞行安全。参 考 资 料1 国产化直九机维护手册. 哈尔滨飞机工业有限公司 1996.09.122 国产化直九机布线图册.总参陆航部装备局 2007.123 国产化直九机图解零件目录.哈尔滨飞机制造公司 1996.09.12Analysis of Failure in Autopilot System of Z-9 HelicopterDai jinlou Wei rongjun Ma guojian Li boNo. 61330 PLAAbstract: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,Failure1210