導語：空中轉(zhuǎn)備用氧故障分析一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

故障現(xiàn)象

飛機執(zhí)行飛行任務(wù)，空中飛行員反映：飛行員故障清單顯示“氧氣濃縮器故障”“氧氣監(jiān)控器故障”，同時告警燈盒上“氧氣少”告警燈亮，氧氣狀態(tài)燈盒上“氧氣準備”燈亮。故障發(fā)生時飛行高度為5km，飛行員手動接通“備用氧”開關(guān)，操縱飛機返航安全著陸。著陸后，通電查看維護清單中記錄的空中故障，與飛行員反映情況一致，通電檢查時氧氣濃縮器報故，氧氣狀態(tài)燈盒上的“氧氣準備”燈亮，告警燈盒上“氧氣少”告警燈亮，飛行員故障清單顯示“氧氣濃縮器故障”“氧氣監(jiān)控器故障”；查看氧氣壓力表指示備用氧壓力為18MPa，起飛前，備用氧壓力為25MPa。

原理分析

飛機氧氣系統(tǒng)的氧源子系統(tǒng)是以機載制氧裝置為氧氣系統(tǒng)的主氧源，以2個8升高壓氧氣瓶為備用氧源，以跳傘供氧器為應(yīng)急氧源。機載制氧裝置是用氧氣濃縮器將環(huán)控系統(tǒng)引氣來的壓縮空氣進行分離，利用吸氧排氮的原理，產(chǎn)生濃度較高的富氧氣體，向飛行員供氧。為了避免地面通電過程中用空調(diào)車冷卻電子設(shè)備時，未經(jīng)除水處理的低壓冷空氣對氧氣濃縮器分子篩床的造成水分污染，在從環(huán)控系統(tǒng)引氣來的管路中安裝了氧氣電動活門，可以通過關(guān)閉氧氣電動活門來關(guān)閉引氣管路。氧氣濃縮器和氧氣電動活門由功率驅(qū)動盒進行供電，溫度選擇器通過機電計算機1和功率驅(qū)動盒對氧氣濃縮器和氧氣電動活門的供電進行控制。當氧氣濃縮器失去供電及氧氣濃縮器故障或氧氣監(jiān)控器故障時，氧氣濃縮器將故障信號發(fā)送到機電系統(tǒng)信號盒，再由系統(tǒng)信號盒送到機電計算機2和告警計算機，由機電計算機2通過航電系統(tǒng)多功能顯示器進行故障顯示，由告警計算機燃亮告警燈盒上的“氧氣少”告警燈進行告警。當氧氣濃縮器故障或氧氣調(diào)節(jié)器入口壓力低時，氧氣濃縮器和低壓氧氣開關(guān)向系統(tǒng)信號盒發(fā)出信號，當三個輪載開關(guān)都處于空中位置時，系統(tǒng)信號盒發(fā)出控制信號自動將氧源轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換至備用氧管路，由備用氧源向氧氣系統(tǒng)提供氧氣。氧氣系統(tǒng)原理簡圖如圖1所示.

故障定位

從上述工作原理進行分析，造成氧氣系統(tǒng)報故有以下6種原因：（1）氧氣濃縮器故障：氧氣濃縮器是機上的主氧源，如果氧氣濃縮器發(fā)生故障，將不再輸出富氧氣體，并發(fā)出故障信號送到告警計算機和機電計算機2進行燈光告警和顯示告警；（2）系統(tǒng)信號盒故障：如果系統(tǒng)信號盒故障，就會錯誤的發(fā)出氧氣濃縮器故障信號到機電計算機2和告警計算機；（3）功率驅(qū)動盒故障：如果功率驅(qū)動盒故障，就不能向氧氣濃縮器輸出28V直流電，氧氣濃縮器不能正常工作；（4）溫度選擇器故障：如果溫度選擇器故障，就會錯誤發(fā)出信號使氧氣濃縮器失去供電，氧氣濃縮器不能正常工作。（5）機電計算機1故障：如果機電計算機1故障，就會錯誤發(fā)出信號使氧氣濃縮器失去供電，氧氣濃縮器不能正常工作；（6）氧氣系統(tǒng)相關(guān)線路故障：如果線路故障，就會造成各種信號指令無法正確傳達，使氧氣濃縮器不能正常工作。針對以上6點可能產(chǎn)生故障的原因，在飛機上做了如下工作及檢查：（1）更換氧氣濃縮器，通電檢查氧氣系統(tǒng)，氧氣濃縮器在通電過程中報故，與原裝機氧氣濃縮器故障現(xiàn)象一致，說明氧氣濃縮器工作正常；（2）更換系統(tǒng)信號盒，通電檢查氧氣系統(tǒng)，氧氣濃縮器在通電過程中報故，說明系統(tǒng)信號盒工作正常；（3）更換機電系統(tǒng)功率驅(qū)動盒，通電檢查氧氣系統(tǒng)，氧氣濃縮器在通電過程中報故，說明機電系統(tǒng)功率驅(qū)動盒工作正常；（4）更換溫度選擇器，通電檢查氧氣系統(tǒng)，氧氣濃縮器在通電過程中報故，說明溫度選擇器工作正常；（5）對機上兩臺機電計算機進行1、2號機位互換，通電檢查氧氣系統(tǒng)，氧氣濃縮器在通電過程中報故，說明機電計算機1工作正常；（6）對機電計算機1、氧氣濃縮器、系統(tǒng)信號盒、功率驅(qū)動盒、溫度選擇器之間的導線進行測量，線路導通關(guān)系、絕緣性良好，說明機上線路工作正常。根據(jù)上述檢查可以判斷氧氣濃縮器及其控制環(huán)節(jié)各機件設(shè)備、線路工作正常。在通電檢查過程中發(fā)現(xiàn)，飛機上電后氧氣狀態(tài)燈盒上的“氧氣準備”燈燃亮65s后熄滅（要求為不大于70秒熄滅），說明氧氣濃縮器準備工作完成，氧氣濃縮器工作正常。接通航空電子啟動板上的“任務(wù)機1或任務(wù)機2”按鍵，顯控系統(tǒng)工作3s~5s后，“氧氣準備”燈燃亮，氧氣濃縮器報故，并且氧氣濃縮器停止工作。共進行四次試驗，故障現(xiàn)象一致。從氧氣濃縮器的電連接器的A針腳測量，飛機上電后連接器的A針腳有28V直流電輸出，在顯控系統(tǒng)工作3s~5s后，連接器的A針腳無28V直流電輸出，氧氣濃縮器失去供電。檢查電動氧氣活門工作情況，飛機上電后電動氧氣活門打開，在顯控系統(tǒng)工作3s~5s后，電動氧氣活門關(guān)閉。針對上述故障現(xiàn)象進行深入分析：從上述檢查結(jié)果可以判斷造成氧氣系統(tǒng)報故的原因是氧氣濃縮器與氧氣電動活門打開線圈失去供電。氧氣濃縮器及氧氣電動活門打開線圈的供電都是由功率驅(qū)動盒提供的，功率驅(qū)動盒給這兩個機件供電的控制來源有兩個：溫度選擇器上的環(huán)控選擇開關(guān)和機電計算機1。前面已經(jīng)進行了相關(guān)檢查，機電計算機1、溫度選擇器和功率驅(qū)動盒工作正常。故障是出現(xiàn)在任務(wù)機工作3s~5s后，由于任務(wù)機并不參與氧氣系統(tǒng)的控制，只是接收來自計算機的機電系統(tǒng)告警信息輸出，所以故障原因可能是計算機所管理的某個機電子系統(tǒng)工作不正常引起的。對機電計算機的功能、工作狀態(tài)和輸入信號進行分析。機電計算機是機電管理系統(tǒng)的核心控制管理部件，實現(xiàn)圖1氧氣系統(tǒng)原理簡圖以下八個功能：（1）燃油油量計算；（2）加油、輸油、直流泵啟動供油、空中放油切斷的控制信號輸出；（3）環(huán)控系統(tǒng)控制；（4）機電子系統(tǒng)的周期性BIT檢測和實時故障診斷；（5）通過航電系統(tǒng)進行機電系統(tǒng)告警信息輸出；（6）關(guān)鍵參數(shù)的備份通道輸出；（7）飛機狀態(tài)參數(shù)實時采集、數(shù)據(jù)融合并向航電系統(tǒng)輸出相關(guān)機電系統(tǒng)的工作狀態(tài)信息；（8）執(zhí)行機電系統(tǒng)日常維護過程的BIT和飛行前檢測的BIT操作。機電計算機在地面電源供電的情況下有以下五個工作模式：（1）航電“平顯正常顯示（NORMAL）”模式；（2）航電“維護（MAINT）”模式；（3）航電“自檢測（IBIT）”模式；（4）機電地面維護版（GMP）工作模式；（5）地面設(shè)備工作模式。在任務(wù)機啟動工作正常后，機電計算機接收航電系統(tǒng)來的“平顯正常顯示（NORMAL）”信號，進入航電“平顯正常顯示（NORMAL）”模式。在該模式下，完成機電子系統(tǒng)監(jiān)控和故障告警、燃油測量解算和正?？刂啤h(huán)控系統(tǒng)控制、備份數(shù)據(jù)傳送顯示、正常航電數(shù)據(jù)傳送。針對計算機的功能、工作狀態(tài)進行分析，機電系統(tǒng)中只有環(huán)控系統(tǒng)與氧氣系統(tǒng)在工作中有交聯(lián)關(guān)系。經(jīng)過對環(huán)控系統(tǒng)工作原理分析，環(huán)控系統(tǒng)氧氣入口壓力傳感器或氧氣入口溫度傳感器故障可能造成上述故障現(xiàn)象。斷開壓力傳感器的電連接器，對機上氧氣系統(tǒng)通電檢查，故障現(xiàn)象消失，安裝壓力傳感器的電連接器，故障現(xiàn)象復現(xiàn)，故障原因就定位在氧氣入口壓力傳感器上。

故障原因

環(huán)控系統(tǒng)向氧氣系統(tǒng)機載制氧裝置提供氣源，對引氣氣源的溫度及壓力進行調(diào)節(jié)，并進行出水工作，從而使引氣氣源的溫度、壓力和干燥度適宜氧氣系統(tǒng)需求。環(huán)控系統(tǒng)在氧氣系統(tǒng)引氣入口管路中安裝了壓力傳感器和溫度傳感器，測量引氣氣源的壓力和溫度，并將測量的壓力和溫度信號反饋給機電計算機1。環(huán)控系統(tǒng)與氧氣系統(tǒng)交聯(lián)關(guān)系簡圖如圖1。飛機在進行地面試車或飛行時，環(huán)控系統(tǒng)從發(fā)動機系統(tǒng)引氣并進行溫度和壓力調(diào)節(jié)，提供給氧氣系統(tǒng)。溫度傳感器和壓力傳感器將引氣氣源的溫度和壓力信號裝換為電信號反饋到機電計算機1。如果引氣氣源的溫度或壓力超出規(guī)定范圍，機電計算機1就會發(fā)出信號控制功率驅(qū)動盒斷開氧氣濃縮器及氧氣電動活門打開線圈的供電線路，使氧氣濃縮器斷電停止工作，使氧氣電動活門關(guān)閉。此架飛機在地面通電檢查過程中，由于氧氣入口壓力傳感器故障，向機電計算機1錯誤發(fā)送引氣氣源壓力信號，機電計算機1接收到壓力信號后認為氧氣入口壓力超壓，在未接通航空電子啟動板上的“任務(wù)機1或任務(wù)機2”按鍵時，機電計算機無法進入航電“平顯正常顯示（NORMAL）”模式，不能完成機電子系統(tǒng)監(jiān)控和故障告警、環(huán)控系統(tǒng)控制功能，氧氣濃縮器和氧氣電動活門打開線圈仍然能夠得到供電。當任務(wù)機啟動以后，機電計算機1接收來自航電的“NORMAL”信號，進入航電“平顯正常顯示（NORMAL）”模式，在該模式下，機電計算機1接收到氧氣入口壓力超壓信號后，控制功率驅(qū)動盒斷開氧氣濃縮器及氧氣電動活門打開線圈的供電線路，使氧氣濃縮器斷電停止工作，使氧氣電動活門關(guān)閉。更換氧氣入口壓力傳感器后，通電及試車檢查氧氣濃縮器及氧氣電動活門工作正常，故障得以排除。在更換氧氣入口壓力傳感器過程中發(fā)現(xiàn)，故障的壓力傳感器管口處存有大量積水，壓力傳感器故障原因就是由于受感部件長期在水的浸泡下腐蝕而造成的。檢查壓力傳感器的安裝位置發(fā)現(xiàn)，壓力傳感器的安裝位置不合理，位置較低，水分集中在壓力傳感器管口處。經(jīng)過與設(shè)計人員的溝通，發(fā)現(xiàn)環(huán)控系統(tǒng)給氧氣系統(tǒng)引氣管路中的水分離器工作效能不足，在濕度較大的環(huán)境下工作時不能完全達到設(shè)計要求；設(shè)計對圖紙進行修改，改變氧氣入口壓力傳感器安裝位置，并在后續(xù)制造過程中進行落實。為防止此類故障的重復發(fā)生，針對已交付進行科研試飛的飛機，我們在換季維修卡中增加氧氣入口壓力傳感器及其管路的除水工作，并且在濕度較大環(huán)境下進行科研試飛任務(wù)時，增加氧氣入口壓力傳感器除水工作頻率。

總結(jié)

現(xiàn)今航空科學技術(shù)日新月異，非常發(fā)達，飛機各系統(tǒng)之間的交聯(lián)關(guān)系非常復雜，了解和掌握各系統(tǒng)之間的交聯(lián)關(guān)系對我們的日常維修工作和排故工作非常重要。本次故障的原因在環(huán)控系統(tǒng)，但是故障卻表現(xiàn)在氧氣系統(tǒng)，我們在排故過程中沒有拓寬思路，只是局限在氧氣系統(tǒng)成品、機電計算機及線路故障，而沒有往與氧氣系統(tǒng)有交聯(lián)關(guān)系的其他系統(tǒng)上多考慮，導致在排故過程中走了很多彎路，多做了許多工作。通過本次排故，加深了我們對氧氣系統(tǒng)和環(huán)控系統(tǒng)的理解，也積累了此類故障的排故經(jīng)驗。

作者：劉少平 程斌 章楠 李珂