某型飞机电磁干扰故障研究

秦玉磊 郭启云 盖承慧 王文浩/ 空装驻大连地区军事代表室 大连长丰实业总公司

1 故障现象

一架某型飞机试车工作时发现，当短波电台在5波道（某短波频率）发射时，艾克兰打印“两台发电机”故障。由于此类故障可能危及飞行安全，因此该机当即停飞。

2 电磁干扰的基本原理及解决措施

2.1 电磁干扰的产生机理

一般电子线路都是由电阻器、电容器、电感器、变压器、有源器件和导线组成。当电路中有电压和电流存在时，在所有带电的元器件周围都会产生电场。当电路中有电流流过时，在所有载流体的周围都存在磁场。在电子线路中只要有电场或磁场存在，就会产生电磁干扰，两者是相辅相成的。因为电场会产生位移电流，电流又会产生磁场。

2.2 电磁干扰形成条件及分类

电磁干扰的形成条件包括：电磁干扰源；耦合途径或称耦合通道；敏感设备。

电磁干扰一般分为传导干扰和辐射干扰。传导干扰主要是电子设备产生的干扰信号通过导电介质或公共电源线互相产生干扰；辐射干扰是指电子设备产生的干扰信号通过空间耦合将干扰信号传至另一个电网络或电子设备。

2.3 电磁干扰的解决措施

防电磁干扰有三项措施，即接地、屏蔽和滤波。

3 故障分析

根据故障现象及艾克兰打印“两台发电机”告警原理（同时出现“左发电机”和“右发电机”告警信号后，艾克兰自动形成“两台发电机”告警信号），分析认为产生故障的原因是短波电台发射时干扰了左右发电机系统或艾克兰告警系统，从而出现了艾克兰“两台发电机”告警信号。对于此类干扰告警故障，首先应判断该告警是真警（发电机发出的告警信号）还是虚警（干扰艾克兰系统产生的告警信号），才能按具体的排除方案进行排故。

依据电磁干扰基本原理和解决措施，此干扰类型均属于空间辐射干扰，即短波电台高频通道产生的电磁辐射干扰或短波天线发射的电磁波辐射干扰，因此只能采取屏蔽的处理方法。下面按虚警和真警两部分来制定排除方案。

3.1 虚警的排除方案

对于此类干扰，可采取减小高频通道电磁辐射量或提高耦合途径抗干扰能力的措施。

1）如果是接地不可靠造成辐射泄漏量大，可对短波电台系统的接地点重新打磨。

2）如果是高频通道有泄漏，可对高频通道（设备舱高频馈线）进行防波处理。

3）减小高频通道的驻波，从而减小辐射量，更换天线调谐器（产品性能不同，驻波有可能减小也有可能增大）。

4）提高耦合途径的抗干扰能力，对告警线路（见图1）升级改造，增强告警线路的抗干扰性。

3.2 真警的排除方案

真警的排除方案与虚假类似，同样采取减小高频通道电磁辐射量或提高敏感设备及耦合途径抗干扰能力的措施。区别在于，敏感设备与耦合途径全然不同，辐射源也大不相同。

图1 左、右发电机告警线路

1）如果是接地不可靠造成辐射泄漏量大，可对短波电台系统的接地点重新打磨。

2）如果是高频通道有泄漏，可对高频通道（整个短波系统高频馈线）进行防波处理。

3）减小高频通道的驻波，从而减小辐射量，更换天线调谐器（产品性能不同，驻波有可能减小也有可能增大）。

4）提高耦合途径的抗干扰能力，对左右发电机工作线路（根据实际，判断是电压线还是频率线受到干扰）升级改造，增强发电机工作线路的抗干扰性。

该机型使用年限较长，修理时发现机上除个别电缆外均未换新，线缆老化严重。条件允许的话，最有效的方法是提高耦合途径的抗干扰能力，即对左右发电机告警线路或左右发电机工作线路进行升级改造。

4 故障排除与验证

4.1 真虚警确定

4.1.1 判断方法

对于此类干扰告警的判断总结以下4 种方法：

1）如果在试车时，地面电源不断开，座舱地面电源开关也不关闭，可以通过飞参判读，确定当短波电台发射出现电磁干扰告警时的电压有无波动。如电压出现波动，且电压与未试车时一致，则说明发电机已断电，机上的电是由电源车提供的，艾克兰告警为真警；如电压无波动，则说明发电机未断电，艾克兰告警为虚警。

2）如果在地面电源或座舱地面电源开关有一项是断开的情况下试车，当短波电台发射出现电磁干扰告警时，如果是真警，则机上电是由蓄电瓶应急供电，短波电台将断电；如果是虚警，则机上供电正常，不会有系统存在断电的情况。

3）如果在地面电源或座舱地面电源开关有一项是断开的情况下试车，将语音告警模拟开关接通，如果是真警，在艾克兰告警的同时，耳机中会有“两个发电机故障，飞行时间l0min”的语音告警；如果是虚警，在艾克兰告警的同时，耳机中会有“看信号盘”语音提示。

4）在试车前连接地面电源检查仪，当短波电台发射出现电磁干扰告警时，观察电源检查仪显示的A、B、C 三项电的电压与频率是否有变化，如果无明显超标的变化，说明为虚警；如果有变化且超过电压或频率的规定值，说明为真警。

4.1.2 判定

1）试车前连接电源检查仪，发动机起动正常，拔掉地面电源插头，短波电台在5 波道（某一频率）多次按压发射按钮进行通话，观察当艾克兰出现“两台发电机”告警时，电源检查仪上的交流A、B、C 三项电压及频率，均未变化，耳机中语音提示“看信号牌”，判断为虚警。

2）飞参判读，当短波电台发射出现电磁干扰告警时，电压均无波动。

通过上述试验，囊括了全部4 种判断方法，全部判定为虚警，百分百确定此干扰造成的告警为虚警，即短波电台发射信号时干扰了艾克兰告警系统。

4.2 故障排除

按虚警排除方案进行施工：

1）将天线调谐器的所有搭铁线、搭铁片和电台收发机的搭铁线重新打磨安装，检查故障现象仍在。

2）大修时已对设备舱内短波电台高频馈线、天调下端至发动机舱高频馈线、天调上端至天线高频馈线进行了防波处理。检查防波处理的部位，无破损，搭铁线连接可靠良好。

3）更换天线调谐器后，开车试验，在短波电台5 波道多次发射，艾克兰无告警显示，耳机也无告警音。

4.3 验证

发动机试车，在所有波道上多次进行了发射试验，均无干扰告警。接着又进行了改频，在所有波道上多次进行了发射试验，均无干扰告警。

5 结论

由短波电台工作原理可知，当在某一频率调谐时，天调应调谐到驻波比符合要求才算调谐成功，可停止调谐。驻波比直接影响高频信号的反射功率，反射功率越大，高频通道上的电磁辐射就越大。更换的天调在该频率上调谐后的驻波比较原机天调调谐后的驻波比小。此时，设备舱的高频通道电磁辐射小，未对告警线路产生干扰或干扰造成的告警线路上的电压值未达到开启艾克兰告警电压门限值（3.5V），因此故障现象消失。

通过上述工作，排除了该架飞机“在试车情况下，短波电台在5 波道（某频率）发射时，艾克兰打印‘两台发电机’故障”。但以上只做了干扰源一方的工作，虽然对在用频率进行了试验，但不能保证在短波所有频率上不再发生此类故障。如在后续改频时再次出现该类故障，需将1 号、2 号交流接触器盒至艾克兰的逻辑组件左、右发电机告警线路做双绞屏蔽线升级改造，以达到抗干扰目的，彻底解决此类干扰问题。