飞机通讯系统噪音故障的综合分析

2014-09-30赵欢欢航佳技术

一、引言：

在日常的飞机航线维护工作中，我们经常会遇到机组反映通讯系统有“噪音”的故障，有时非常严重的，这些不仅干扰机组正常通讯，也会影响到ATC塔台的通讯，给我们的飞行安全带来隐患。

由于现代化飞机的通讯系统较为复杂，而通讯系统涉及系统部件较多，同时与之交联的外部系统也很多，导致通讯系统有“噪音”的故障的原因也可能各不相同的。通讯系统有“噪音”的故障具有“个性”又有“共性”特点。有时候，一些看似毫不相关的故障，但也能对飞机通讯造成干扰。先举几个较为典型的排故案例作为该问题的引入。

二、案例：

1、某航空公司MD90型飞机在空中遇到飞机穿云时，VHF1、2、3通讯接收机组耳机和扬声器里都有严重背景杂音，发射噪音也极大，严重覆盖和干扰空管的正常工作，一度对我们飞行安全都构成威胁；先后更换VHF收发组、控制盒、天线、馈线等均无效。最终，发现是飞机左机翼更换后，由于安装疏忽，机翼与机身处于“绝缘状态”造成机身飞行中的静电无法释放，导致此严重故障。最终，拆除机翼与机身连接处的“绝缘体”后，该故障才彻底排除。

2、某航空公司737系列飞机空中VHF1、2、3通讯接收机组耳机和扬声器里都有背景杂音，发射正常；飞行内话正常、旅客广播、勤务内话均正常；发射时耳机自听正常；地面故障不能再现。先后更换收发组、REU、PTT，ACP等部件，但执行航班该故障依旧。检查勤务内话插孔正常，测量静放电刷阻止正常，雷达罩放电条阻值正常。后因雷达罩掉漆严重，在更换雷达罩时发现搭铁线松动，重新更换搭铁线后故障消失，排除故障。

3、某飞机地面维修人员发现左右扬声器有刺耳噪音，ACP上接收旋钮均处于关闭状态，关闭扬声器调节旋钮，杂音依旧；依次断开VHF、HF、ACP、FWC等部件C/B无效，断开TCAS计算机C/B后杂音消失，进一步对TCAS系统测试，发现TCAS测试音模糊，更换TCAS计算机后故障消失。

4、某飞机机组反映飞机在起飞和落地滑跑阶段驾驶舱都有严重噪音，干扰通讯，关车后又正常。地面逐个打开ACP上接收按钮，发现CABIN按钮打开时有轻微杂音，检查客舱电话发现AIP上显示SEVICE INTERPHONE信息，最后确认为由于1发上勤务耳机插孔故障，因在启动发动机后振动加剧，从而导致杂音变大，更换1发勤务插孔后，彻底排除该故障。

通过上述四个典型的飞机通讯系统杂音的故障案例，这些案例能够比较完整地涵盖了造成飞机通讯有噪音故障的三类典型情况：

1）、静电释放不彻底，对通讯系统造成干扰；

2）、其他系统产生的音频（如FWC产生的警告音响和其他系统的提示音）造成的干扰；

3）、通讯系统自身部件故障导致的杂音。

但是，这三种情况均能够产生通讯噪音，但因为形成通讯杂音的源头是完全不同的，他们反映出来的杂音的现象也有根本区别的。

三、分析：

为了更好研判和掌握造成飞机通讯“噪音故障”的三类典型问题，现在对造成飞机通讯有噪音故障的这三类典型情况进行逐一分析，具体如下：

1、静电干扰造成的通讯噪音：

飞机高速的飞行与空气的摩擦、穿过带电云团以及自身内部机械摩擦会产生静电并累积在机身内，如果不及时释放静电会造成静电累积，当静电累积到一定电荷下就会造成“放电现象”，从而对飞机通讯系统和导航系统造成影响，严重的情况甚至会威胁到飞行安全。

为解决静电对飞机通讯的干扰，利用尖端放电的原理在飞机大翼和尾翼安装静放电刷来释放飞机上的静电。

因此，由于静电干扰而导致的通讯系统噪音，这种情形通常发生在飞行阶段，而地面故障是无法再现的；此故障有可能同时涉及到多个通信设备，如3部VHF通信，2部HF通信等等。

若飞行机组反映空中多部通讯设备均由噪音故障，而地面检查机载通讯系统及部件正常的情况下，我们可优先考虑是由静电干扰造成的故障。这时需重点检查以下可能的原因：

1）放电刷的阻抗或放电刷与机体连接阻抗是否满足手册要求；

2）因雷达透波性的要求：雷达罩本身是不能导电的，为了更好地释放雷达罩上的静电，在飞机设计中，在雷达罩的前部涂有导电漆，并连接放电条，通过塔铁线再将雷达罩上的静电传导至机身进行静电释放的；因而雷达罩也是重点检查的部件。

现在，我们再回过头来分析案例。

案例1：因机翼与机身处于“绝缘状态”，因此机身上静电无法释放导致对通讯系统的噪音干扰；

案例2：因雷达罩的搭铁线松动，导致雷达罩上的静电无法传递到机体的放电刷释放，造成雷达罩静电累积放电，烧蚀雷达罩表面的漆层，久而久之便会出现大面积的掉漆；雷达罩的掉漆和通讯噪音干扰看似是两个毫不相干的问题，但是，雷达罩的“掉漆”是导致雷达罩搭铁线松动的“罪魁祸首”。

在空客系列飞机绕机检查中，我们也会经常遇到雷达罩黑色导电漆烧蚀点，维修人员需加以重视的；必要时及时进行雷达罩的维护或者补漆。

2、其他系统音响的不正常触发：

在飞机设计上，首先是考虑飞行安全和安全防护。在飞行中，当飞机遇到不安全状态或征兆时，为了更好的提醒机组，某些重要信息（比如：警告信息、操作提示等），这些除了以目视提醒的方式出现以外，还有声音/音响提醒，如系统故障警告、超速警告、失速警告、火警警告、气象雷达警告、过度构型警告等信息。这些语音或音响提示信息的增益通常都是最大的，也无法调节与关断，目的是以唤醒驾驶员的注意。

案例3：发生这类问题又分为两种情况：

1）一类是由关联系统输入到FWC的离散信号不正常而触发导致的噪音，如单谐音警戒，连续谐音警告、AP脱开提示音等；

2）另一类是系统自带音频合成部件，如TCAS计算机，WXR计算机，EGPWS近地警告计算机等，与这类系统相关的提示音，都是不经过FWC计算机，而直接由计算机内部合成语音信息输入到音频混合器，再由扬声器发出的。

因此在遇到无法关断的通讯噪音故障时，我们首先应依次断开FWC1/2跳开关，若噪音消失，说明这是由于FWC1/2音频导致的，原因可能是FWC计算机本身故障，也可能是输入到FWC的离散信号故障；如果断开两部FWC无效，噪音依旧，则“故障源”可能是TCAS、WXR系统，也有可能是CVR的测试杂音进入到MIXING BOX（15WW）而引起的“通讯杂音”。

FWC产生的音频通过混音盒直接产生音频的系统

3、通讯系统自身部件导致的故障

这类故障形成的原因是某一套通讯系统的不正常工作，如具有收发功能的VHF1/2/3，HF1/2，勤务内话，飞行内话，以及可以收听莫尔斯电码的导航计算机如VOR，ADF等。它们区别于上面两类故障的显著特征是杂音可以在扬声器调节开关中关闭的；同时，若ACP工作正常的话，最直接有效的快速方法是：我们也可以通过ACP上的接收按钮逐个隔离来确定“故障源”。

这里较为经常出现的故障是由于勤务内话和飞行内话造成的“杂音”，下面将重点进行分析探讨。

勤务内话和飞行内话造成的杂音故障率高发的主要原因是：有两个勤务内话插孔安装在发动机上，一个安装在前起落架前侧的电源盖板上，飞行内话的插孔也安装在电源盖板上，这些位置在发动机启动或飞机地面滑跑时产生强烈震动，容易造成内话插孔松动或者接触不良，继而产生噪音。

怎样快速找出故障源插孔呢？有下面三种常见种情况：

① 噪音在地面出现，关车后故障依旧；

② 噪音启动发动机出现，离地后消失；

③ 噪音放下起落架后出现，落地滑跑时加重。

情况①：无法直接判断是勤务内话插孔还是飞行内话插孔，但故障隔离相对比较容易，只需要在ACP上打开CABIN和SEVICE INTERPHONE接收按钮即可判断。若是勤务内话噪音，打开CABIN后杂音出现，若是飞行内话噪音，打开SEVICE INTERPHONE 后杂音出现，而后再去进行隔离判断具体某个耳机插孔的好坏判断。

情况②：可以直接确认为勤务内话故障。飞机为保证在空中飞行过程中勤务内话的干扰，通常情况（维护面板SEVICE JACK按钮处于正常位）空中系统逻辑是将自动切断勤务内话与飞机综合内话系统的通讯，即勤务内话是仅仅地面构型自动激活使用的；为进一步确认哪个勤务耳机插孔故障，我们可向机组进一步了解情况，是哪一部发动机启动后故障出现的，以提高我们判断的准确性。

情况③：飞行内话插孔故障可能性大。因为噪音在起落架放下后（空中）出现，可以排除勤务插孔的故障，因放下起落架引起飞行内话插孔的振动，产生噪音，落地后振动加剧，噪音也加重。

勤务内话系统简图

四、综述：

我们遇到的实际情况也可能会有所不同，但无论如何维修人员在碰到通讯噪音问题都需严肃对待，尽可能的与机组沟通，了解噪音发生的飞行阶段、状态、时间和现象，根据这些线索并结合一定的理论分析彻底排查找到真正的故障源。

最后，我们今后再遇到这几类故障时，若按照TSM正常程序仍无法排除故障时，我们就要着眼于飞机系统的全局，尤其是考虑“本系统”与“外系统”之间的联系和关联，树立和建立“一果多因”的排故思维方式，扩大排故思维和方法，理论结合实际，故障逐步隔离，最终确定真正的“故障源”，继而彻底排故，以确保飞行安全。

来自：东航浦东空客航线电子客舱车间