某型飞机防火系统故障原因分析

陶金亮

【摘 要】防火控制盒是防火系统的重要组成元器件，当其故障时，防火系统处于失效状态，将不能起到防火作用。本文针对民用飞机的被动防火系统控制盒的故障原因进行析，深入研究控制盒的控制过程和逻辑，提高对防火系统的认识和理解。

【关键词】防火系统；防火控制盒；故障

0 引言

防火系统是现代民用飞机上的应急备份系统，为飞机安全可靠地飞行提供重要保障。民用飞机防火包括主动防火和被动火，主动防火是指从布局、结构等方面采用工作火区隔离、材料耐火或着火因素相互分离或隔离，以此减少发生火情的可能性。被动防火是指对飞机上各指定防护区进行探测和监控，一旦发出危险告警信号，则采取相应措施对告警区域进行灭火或者抑制火情，从而保障飞机上乘客和机组人员的安全。本文针对民用飞机的被动防火系统控制盒的故障原因进行析，深入研究控制盒的控制过程和逻辑，提高对防火系统的认识和理解。

1 故障现象

某型飞机在做地面功能试验过程中，发动机指示/空勤告警系统（EICAS）显示上出现“OVHT DET SYS FAULT”等告警信息；更换防火控制盒后故障消除，隔一段时间后故障复现，并伴随其它告警信息；再次更换防火控制盒故障消除，但隔一段时间后故障继续复现，并伴随其他告警；再一次更换后故障消除，此过程一共更换掉三个防火控制盒。故障信息如表1所示：

2 防火控制盒设计原理

2.1 防火控制盒组成

防火控制盒是防火系统的集中控制单元，包括两块完全独立的板卡：FIDEX卡和ODC卡，表1中的三次故障均为ODC卡相关功能失效。ODC卡用于控制主起舱过热探测系统、引气导管泄漏过热探测系统、前盥洗室烟雾探测系统和后盥洗室烟雾探测系统。

2.2 ODC卡A通道和B通道

ODC卡包括A通道和B通道，分别由不同的飞机电源供电，并使用独立的FPGA和微处理器。A通道控制主起舱过热探测系统的A环路探测器，B通道控制主起舱过热探测系统的B环路探测器。A通道通过ARINC429总线与左DCU通信，B通道通过ARINC429总线与右DCU通信，A、B通道之间通过RS-232总线通信。

2.3 OVHT DET SYS FAULT信息

防火系统主要功能均进行了冗余设计，当ODC卡丧失了一个通道的部分或者全部功能时，另外一个通道仍然能够提供相应功能，此时防火系统将在CAS上显示青色OVHT DET SYS FAULT告警信息。当某一功能完全丧失时，将在CAS上显示黄色信息以指示具体失效的功能，如表1中的MLG BAY OVHT DET FAIL信息，表示完全丧失主起舱过热探测功能。

3 故障分析

3.1 故障信息含义解读

根据本文第3章设计逻辑，对表1中记录的3次故障进行解读，结果见表2。

3.2 故障原因分析

3.2.1 防火控制盒内部故障

考虑到近期共3个防火控制盒在同一架机上发生了某一个ODC卡通道或两个ODC卡通道整体失效的故障，而此类故障在前期各架机试飞和运营发程中均未发生过，该故障由防火控制盒内部故障导致的可能性较低。

3.2.2 电源故障

飞机电源或地面电源车故障导致防火控制盒输入电源异常而发生故障。

3.2.3 飞机线路故障

由于飞机线路原因导致防火控制盒输入电源异常而发生故障。

4 排故工作

4.1 防火控制盒外观及内部检查

通过检查发现3件故障防火控制盒除表面有些磨损和掉漆外，外现平整，无外物损伤痕迹，电插座上插针完整，无缩针、缺针现象。为确定问题原因，对其中一个防火控制盒进行拆解，发现ODC卡B通道电源输入电路上的两个10ohm限流电阻熔化，该处发生了电源过载，确认为ODC卡故障的直接原因。

4.2 机上电源和线路检查

在确定为ODC卡通道电源故障后，对防火控制盒ODC卡A、B通道的电源线、接地线和ARINC429总线的线路进行了检查，检查时的状态为无开路、短路，飞机输入A、B通道的电源线在防火控制盒电插座处测量的电压为28V，符合系统要求。

4.3 地面电源车检查

通过查阅相关记录发现，出现防火控制盒故障时都使用的是同一台地面电源车。对地面电源车进行检查并监控，发现其输出电压会出现不规则跳变，该跳变会导致ODC卡供电线路电压激增，从而防火控制盒通道电路上的限流電阻融化，从而触发防火控制盒相关报警。

5 总结

在此过程中采用了逐项排除的方法对故障现象进行了排除，确定地面电源车是造成防火控制盒失效的原因。从防火控制盒故障告警出发，分析触发告警的逻辑和原理，确定排故思路和方法，从而最终排除该防火控制盒故障。通过对该故障的处理，提升了工程人员处理工程问题的能力，提高了对现场问题的认识。

【参考文献】

[1]向淑兰，付尧明.现代飞机货舱火警探测系统研究[J].中国测试技术，2004，30（5）：18-20.

[2]向淑兰，付尧明.基于神经网络数据融合技术的飞机货舱火警方法研究[J].探测与控制学报，2005，27（4）：47-50.

[3]付尧明，向淑兰.现代民用飞机的发动机火警探测系统设计分析[J].西安航空技术高等专科学校学报，2003，21（3）：3-9.

[责任编辑：田吉捷]