導(dǎo)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(diǎn)，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(jī)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(shí)告警燈盒上“氧氣少”告警燈亮，氧氣狀態(tài)燈盒上“氧氣準(zhǔn)備”燈亮。故障發(fā)生時(shí)飛行高度為5km，飛行員手動(dòng)接通“備用氧”開關(guān)，操縱飛機(jī)返航安全著陸。著陸后，通電查看維護(hù)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(shí)氧氣濃縮器報(bào)故，氧氣狀態(tài)燈盒上的“氧氣準(zhǔn)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(jī)氧氣系統(tǒng)的氧源子系統(tǒng)是以機(jī)載制氧裝置為氧氣系統(tǒng)的主氧源，以2個(gè)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(jī)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(jìn)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?yán)鋮s電子設(shè)備時(shí)，未經(jīng)除水處理的低壓冷空氣對(duì)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(dòng)活門，可以通過關(guān)閉氧氣電動(dòng)活門來關(guān)閉引氣管路。氧氣濃縮器和氧氣電動(dòng)活門由功率驅(qū)動(dòng)盒進(jìn)行供電，溫度選擇器通過機(jī)電計(jì)算機(jī)1和功率驅(qū)動(dòng)盒對(duì)氧氣濃縮器和氧氣電動(dòng)活門的供電進(jìn)行控制。當(dāng)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(shí)，氧氣濃縮器將故障信號(hào)發(fā)送到機(jī)電系統(tǒng)信號(hào)盒，再由系統(tǒng)信號(hào)盒送到機(jī)電計(jì)算機(jī)2和告警計(jì)算機(jī)，由機(jī)電計(jì)算機(jī)2通過航電系統(tǒng)多功能顯示器進(jìn)行故障顯示，由告警計(jì)算機(jī)燃亮告警燈盒上的“氧氣少”告警燈進(jìn)行告警。當(dāng)氧氣濃縮器故障或氧氣調(diào)節(jié)器入口壓力低時(shí)，氧氣濃縮器和低壓氧氣開關(guān)向系統(tǒng)信號(hào)盒發(fā)出信號(hào)，當(dāng)三個(gè)輪載開關(guān)都處于空中位置時(shí)，系統(tǒng)信號(hào)盒發(fā)出控制信號(hào)自動(dòng)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(jiǎn)圖如圖1所示.

故障定位

從上述工作原理進(jìn)行分析，造成氧氣系統(tǒng)報(bào)故有以下6種原因：（1）氧氣濃縮器故障：氧氣濃縮器是機(jī)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(hào)送到告警計(jì)算機(jī)和機(jī)電計(jì)算機(jī)2進(jìn)行燈光告警和顯示告警；（2）系統(tǒng)信號(hào)盒故障：如果系統(tǒng)信號(hào)盒故障，就會(huì)錯(cuò)誤的發(fā)出氧氣濃縮器故障信號(hào)到機(jī)電計(jì)算機(jī)2和告警計(jì)算機(jī)；（3）功率驅(qū)動(dòng)盒故障：如果功率驅(qū)動(dòng)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(huì)錯(cuò)誤發(fā)出信號(hào)使氧氣濃縮器失去供電，氧氣濃縮器不能正常工作。（5）機(jī)電計(jì)算機(jī)1故障：如果機(jī)電計(jì)算機(jī)1故障，就會(huì)錯(cuò)誤發(fā)出信號(hào)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(huì)造成各種信號(hào)指令無法正確傳達(dá)，使氧氣濃縮器不能正常工作。針對(duì)以上6點(diǎn)可能產(chǎn)生故障的原因，在飛機(jī)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(bào)故，與原裝機(jī)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(hào)盒，通電檢查氧氣系統(tǒng)，氧氣濃縮器在通電過程中報(bào)故，說明系統(tǒng)信號(hào)盒工作正常；（3）更換機(jī)電系統(tǒng)功率驅(qū)動(dòng)盒，通電檢查氧氣系統(tǒng)，氧氣濃縮器在通電過程中報(bào)故，說明機(jī)電系統(tǒng)功率驅(qū)動(dòng)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(bào)故，說明溫度選擇器工作正常；（5）對(duì)機(jī)上兩臺(tái)機(jī)電計(jì)算機(jī)進(jìn)行1、2號(hào)機(jī)位互換，通電檢查氧氣系統(tǒng)，氧氣濃縮器在通電過程中報(bào)故，說明機(jī)電計(jì)算機(jī)1工作正常；（6）對(duì)機(jī)電計(jì)算機(jī)1、氧氣濃縮器、系統(tǒng)信號(hào)盒、功率驅(qū)動(dòng)盒、溫度選擇器之間的導(dǎo)線進(jìn)行測(cè)量，線路導(dǎo)通關(guān)系、絕緣性良好，說明機(jī)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(jī)件設(shè)備、線路工作正常。在通電檢查過程中發(fā)現(xiàn)，飛機(jī)上電后氧氣狀態(tài)燈盒上的“氧氣準(zhǔn)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(zhǔn)備工作完成，氧氣濃縮器工作正常。接通航空電子啟動(dòng)板上的“任務(wù)機(jī)1或任務(wù)機(jī)2”按鍵，顯控系統(tǒng)工作3s~5s后，“氧氣準(zhǔn)備”燈燃亮，氧氣濃縮器報(bào)故，并且氧氣濃縮器停止工作。共進(jìn)行四次試驗(yàn)，故障現(xiàn)象一致。從氧氣濃縮器的電連接器的A針腳測(cè)量，飛機(jī)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(dòng)氧氣活門工作情況，飛機(jī)上電后電動(dòng)氧氣活門打開，在顯控系統(tǒng)工作3s~5s后，電動(dòng)氧氣活門關(guān)閉。針對(duì)上述故障現(xiàn)象進(jìn)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(bào)故的原因是氧氣濃縮器與氧氣電動(dòng)活門打開線圈失去供電。氧氣濃縮器及氧氣電動(dòng)活門打開線圈的供電都是由功率驅(qū)動(dòng)盒提供的，功率驅(qū)動(dòng)盒給這兩個(gè)機(jī)件供電的控制來源有兩個(gè)：溫度選擇器上的環(huán)控選擇開關(guān)和機(jī)電計(jì)算機(jī)1。前面已經(jīng)進(jìn)行了相關(guān)檢查，機(jī)電計(jì)算機(jī)1、溫度選擇器和功率驅(qū)動(dòng)盒工作正常。故障是出現(xiàn)在任務(wù)機(jī)工作3s~5s后，由于任務(wù)機(jī)并不參與氧氣系統(tǒng)的控制，只是接收來自計(jì)算機(jī)的機(jī)電系統(tǒng)告警信息輸出，所以故障原因可能是計(jì)算機(jī)所管理的某個(gè)機(jī)電子系統(tǒng)工作不正常引起的。對(duì)機(jī)電計(jì)算機(jī)的功能、工作狀態(tài)和輸入信號(hào)進(jìn)行分析。機(jī)電計(jì)算機(jī)是機(jī)電管理系統(tǒng)的核心控制管理部件，實(shí)現(xiàn)圖1氧氣系統(tǒng)原理簡(jiǎn)圖以下八個(gè)功能：（1）燃油油量計(jì)算；（2）加油、輸油、直流泵啟動(dòng)供油、空中放油切斷的控制信號(hào)輸出；（3）環(huán)控系統(tǒng)控制；（4）機(jī)電子系統(tǒng)的周期性BIT檢測(cè)和實(shí)時(shí)故障診斷；（5）通過航電系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)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(jī)狀態(tài)參數(shù)實(shí)時(shí)采集、數(shù)據(jù)融合并向航電系統(tǒng)輸出相關(guān)機(jī)電系統(tǒng)的工作狀態(tài)信息；（8）執(zhí)行機(jī)電系統(tǒng)日常維護(hù)過程的BIT和飛行前檢測(cè)的BIT操作。機(jī)電計(jì)算機(jī)在地面電源供電的情況下有以下五個(gè)工作模式：（1）航電“平顯正常顯示（NORMAL）”模式；（2）航電“維護(hù)（MAINT）”模式；（3）航電“自檢測(cè)（IBIT）”模式；（4）機(jī)電地面維護(hù)版（GMP）工作模式；（5）地面設(shè)備工作模式。在任務(wù)機(jī)啟動(dòng)工作正常后，機(jī)電計(jì)算機(jī)接收航電系統(tǒng)來的“平顯正常顯示（NORMAL）”信號(hào)，進(jìn)入航電“平顯正常顯示（NORMAL）”模式。在該模式下，完成機(jī)電子系統(tǒng)監(jiān)控和故障告警、燃油測(cè)量解算和正常控制、環(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(duì)計(jì)算機(jī)的功能、工作狀態(tài)進(jìn)行分析，機(jī)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(duì)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(duì)機(jī)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(fù)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(jī)載制氧裝置提供氣源，對(duì)引氣氣源的溫度及壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，并進(jìn)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(cè)量引氣氣源的壓力和溫度，并將測(cè)量的壓力和溫度信號(hào)反饋給機(jī)電計(jì)算機(jī)1。環(huán)控系統(tǒng)與氧氣系統(tǒng)交聯(lián)關(guān)系簡(jiǎn)圖如圖1。飛機(jī)在進(jìn)行地面試車或飛行時(shí)，環(huán)控系統(tǒng)從發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)引氣并進(jìn)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(hào)裝換為電信號(hào)反饋到機(jī)電計(jì)算機(jī)1。如果引氣氣源的溫度或壓力超出規(guī)定范圍，機(jī)電計(jì)算機(jī)1就會(huì)發(fā)出信號(hào)控制功率驅(qū)動(dòng)盒斷開氧氣濃縮器及氧氣電動(dòng)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(dòng)活門關(guān)閉。此架飛機(jī)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(jī)電計(jì)算機(jī)1錯(cuò)誤發(fā)送引氣氣源壓力信號(hào)，機(jī)電計(jì)算機(jī)1接收到壓力信號(hào)后認(rèn)為氧氣入口壓力超壓，在未接通航空電子啟動(dòng)板上的“任務(wù)機(jī)1或任務(wù)機(jī)2”按鍵時(shí)，機(jī)電計(jì)算機(jī)無法進(jìn)入航電“平顯正常顯示（NORMAL）”模式，不能完成機(jī)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(dòng)活門打開線圈仍然能夠得到供電。當(dāng)任務(wù)機(jī)啟動(dòng)以后，機(jī)電計(jì)算機(jī)1接收來自航電的“NORMAL”信號(hào)，進(jìn)入航電“平顯正常顯示（NORMAL）”模式，在該模式下，機(jī)電計(jì)算機(jī)1接收到氧氣入口壓力超壓信號(hào)后，控制功率驅(qū)動(dòng)盒斷開氧氣濃縮器及氧氣電動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(zhǎng)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(jì)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(shí)不能完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求；設(shè)計(jì)對(duì)圖紙進(jìn)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(jìn)行落實(shí)。為防止此類故障的重復(fù)發(fā)生，針對(duì)已交付進(jìn)行科研試飛的飛機(jī)，我們?cè)趽Q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(jìn)行科研試飛任務(wù)時(shí)，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(xué)技術(shù)日新月異，非常發(fā)達(dá)，飛機(jī)各系統(tǒng)之間的交聯(lián)關(guān)系非常復(fù)雜，了解和掌握各系統(tǒng)之間的交聯(lián)關(guān)系對(duì)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?cè)谂殴蔬^程中沒有拓寬思路，只是局限在氧氣系統(tǒng)成品、機(jī)電計(jì)算機(jī)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(dǎo)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(duì)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(yàn)。

作者：劉少平 程斌 章楠 李珂