■ 王鵬 趙昊東 尚浩 岳寧博/中國飛行試驗研究院

0 引言

顯示控制設備作為飛機飛行、作戰(zhàn)任務的重要人機接口，能夠顯示飛行、作戰(zhàn)信息及航電系統(tǒng)、飛控系統(tǒng)等主要設備的工作狀態(tài)信息，并可實現(xiàn)對航電系統(tǒng)、飛控系統(tǒng)等部分設備的控制。平視顯示器（平顯）以及主顯示器（主顯）作為最主要的顯示設備，具有重要的作用。

平顯以及主顯是飛機上的主要顯示設備，能夠與任務處理機、數(shù)據(jù)管理記錄分系統(tǒng)、前艙上前方控制板等設備交聯(lián)工作，為飛行員顯示載機飛行信息、系統(tǒng)工作模式、導航信息、火控系統(tǒng)傳感器信息、目標信息等。

1 故障現(xiàn)象

某型飛機試飛過程中，飛行員在空中6.6g法向過載機動時，前艙主顯、平顯突然同時黑屏，退出機動后，平穩(wěn)飛行過程中對平顯和主顯重啟無反應，參顯、上前方控制板工作正常，后艙主顯、輔顯正常。

安全著陸后對飛機視頻和總線記錄信息進行分析，在過載機動時前艙主顯由正常畫面變?yōu)椤熬G屏”，平顯視頻記錄信息由平顯畫面變?yōu)閹в小盁o視頻數(shù)據(jù)”字樣的空白畫面。

2 故障原因分析

故障現(xiàn)象為前艙主顯、平顯同時黑屏，無記錄視頻輸出，且前艙主顯黑屏時無背光，原因為前艙主顯、平顯同時下電。具體分成三種情況：前艙主顯、平顯開關信號同時斷開；前艙主顯、平顯機上供電電源同時故障；前艙主顯、平顯設備本身同時故障。

根據(jù)故障現(xiàn)象及分析結果建立故障樹，如圖1所示。

2.1 前艙主顯、平顯電源開關信號同時斷開

1）平顯右側(cè)連接器插頭與插座連接斷開

前艙主顯開關信號由上前方控制板的“主顯開關”控制，平顯開關信號由上前方控制板的“平顯開關”控制。前艙主顯和平顯的開關信號共同經(jīng)由平顯右側(cè)的同一連接器送至前艙主顯和平顯，此外兩型顯示器在供電電路上無交集。前艙主顯、平顯供電電路原理如圖2所示。

圖1 前艙主顯、平顯黑屏故障樹

平顯右側(cè)連接器兩端帶有鎖緊機構，對接成功后可自行鎖緊，不易松脫。連接器上針孔排列如圖3所示。連接器上端針孔主要為前艙主顯的開關信號和平顯開關及字符亮度信號。前艙主顯開關信號為5、6孔，平顯開關信號為22、23孔。連接器下端主要為上前方控制板電源信號（17、18孔）。

若連接器受到拉力，同時插頭上部鎖緊機構也受到外力作用時，該連接器可能出現(xiàn)上端分離而下端連接的情況，從而導致前艙主顯、平顯同時黑屏而其余設備仍正常工作的情況。

連接器后端電纜連接51根未包扎的散線，其后電纜由標記套管包扎，有約1m左右的電纜處于未固定的懸空狀態(tài)，未固定的線纜較重。

根據(jù)視頻記錄顯示，飛機在故障發(fā)生時刻正在做左右尾盤機動動作，最大法向過載達到6.6g，根據(jù)公式（1kg×6.6×10N/kg）÷2=33N，得到連接器的受力值約為33N。法向過載時，連接器鎖緊條件下，連接器所受的33N拉力集中在連接器上部鎖緊機構處，如圖4所示。檢查發(fā)現(xiàn)該鎖緊件已出現(xiàn)變形，進一步的連接鎖緊可靠性驗證仍需檢測。同時，在左右尾盤機動的過程中，連接器后端約1m未固定的電纜出現(xiàn)擺動，可能出現(xiàn)散線纏繞連接器鎖緊件的情況。而該鎖緊件在受到3N以上力的情況下，連接器將因受拉力而自動解鎖，導致連接器上半部分出現(xiàn)分離，從而使前艙主顯和平顯同時黑屏。

綜上，在空中大過載機動過程中，連接器插頭和插座如出現(xiàn)連接分離，將導致前艙主顯、平顯同時黑屏的故障現(xiàn)象。

2）連接器縮針損壞

圖2 前艙主顯、平顯供電電路原理圖

若連接器中與前艙主顯上電相關的2根插針中至少1根以及與平顯上電相關的2根插針中至少1根同時損壞，則將導致前艙主顯和平顯同時黑屏。外觀檢查未發(fā)現(xiàn)明顯縮針或損壞，在連接器連接到位的情況下，地面通電，前艙主顯、平顯沒有出現(xiàn)黑屏現(xiàn)象。

連接器插座隨上前方控制板返廠檢修，經(jīng)檢查，連接器插座沒有縮針損壞。連接器插頭端返廠檢查，也無縮針損壞現(xiàn)象，因此排除連接器縮針損壞導致故障的可能。

3）上前方控制板上平顯、主顯開關信號同時斷開

若上前方控制板上平顯、主顯開關信號同時斷開，將導致前艙主顯和平顯同時黑屏。在連接器連接到位的情況下，地面通電，前艙主顯、平顯沒有出現(xiàn)黑屏現(xiàn)象。上前方控制板返廠檢查，其上平顯、主顯的上電信號通路正常，振動條件下功能性能試驗正常。因此排除上前方控制板上平顯、主顯開關信號同時斷開導致故障的可能。

2.2 前艙主顯、平顯供電電源同時故障

由圖2可知，前艙主顯供電電源由右直流保護配電裝置提供，平顯供電電源由2號無線電設備直流配電裝置提供。兩型顯示器在兩個不同的配電裝置上，為兩路獨立供電。2號無線電設備直流配電裝置除了為平顯供電外，還為后艙主顯、綜合控制板供電，當前艙主顯、平顯黑屏時后艙主顯、綜合控制板均正常工作。

圖3 連接器外形及針孔排列圖

拆下主顯，斷開平顯供電插頭連接器，飛機上電，測量主顯供電插頭電源電壓正常，平顯供電插頭電源電壓正常，前艙主顯斷路器和平顯斷路器工作正常。重新安裝前艙主顯，連接平顯供電插頭后，前艙主顯、平顯上電后可正常工作，沒有出現(xiàn)黑屏現(xiàn)象。因此排除前艙主顯、平顯供電電源同時故障導致前艙主顯、平顯同時黑屏的可能。

2.3 前艙主顯、平顯設備本身同時故障

1）前艙主顯黑屏故障排查

若液晶屏組件故障，則直接表現(xiàn)為顯示器黑屏。拆下主顯，使用地面電源給顯示器單獨供電，顯示器能夠正常顯示畫面，因此排除液晶屏組件故障。

主顯黑屏的另外一個主要原因為背光電源無輸出，可能原因如下：

a.保險絲開路將直接導致背光電源供電異常。將主顯拆下后，打開主顯示器后蓋板，對保險絲進行檢測，顯示保險絲為未斷開狀態(tài)，因此排除保險絲開路的可能。

圖4 連接器裝機位置和周圍環(huán)境示意圖

b.濾波器故障。將主顯拆下后，對濾波器的輸入端和輸出端分別進行檢測，結果輸入端和輸出端阻抗均正常，因此排除濾波器故障的可能。

c.浪涌抑制器故障。將主顯拆下后，對浪涌抑制器的輸入端阻抗進行檢測，結果為輸入端阻抗正常，因此排除浪涌抑制器故障的可能。

d.光耦GB1工作異常（開關信號）。將主顯拆下后，對光耦GB1的輸入端阻抗進行檢測，結果為輸入端阻抗正常，因此排除光耦GB1工作異常。

2）平顯黑屏故障排查

平顯黑屏的可能原因如下：

a.平顯CRT、高壓電源故障。若平顯內(nèi)部的CRT、高壓電源出現(xiàn)故障，則將導致平顯黑屏，且CRT、高壓電源導致的平顯黑屏故障是不可恢復的。將平顯拆下，在地面給平顯單獨通電，平顯能夠正常顯示畫面。

b.輝亮信號中斷。平顯的輝亮信號若出現(xiàn)中斷，則會造成平顯無顯示亮度，導致黑屏。平顯輝亮信號由平顯電子組件產(chǎn)生，通過傳輸電纜送給平顯顯示組件。將平顯拆下，在地面給平顯單獨通電，在平顯顯示組件端測量輝亮信號正常，且平顯能夠正常顯示畫面。

c.平顯SGM模塊故障。平顯的SGM模塊產(chǎn)生X、Y偏轉(zhuǎn)信號，若SGM模塊故障則平顯會黑屏，并在機上故障清單報出“偏轉(zhuǎn)X故障”“偏轉(zhuǎn)Y故障”“陰極故障”，同時記錄視頻出現(xiàn)黑屏。將平顯拆下，在地面給平顯單獨通電，平顯顯示正常，記錄視頻能夠正常顯示字符。

3 解決措施及建議

通過排查，最終將導致前艙主顯和平顯同時黑屏的故障原因定位在空中大過載機動過程中平顯右側(cè)連接器插頭與插座受力后出現(xiàn)分離所致。為此，對連接器以及所帶電纜進行加強保護，具體措施如下：

1）對電纜進行包扎保護。

2）更換上前方控制板上的連接器插座。

3）增加卡箍，將電纜固定，使電纜拉力不會傳導到連接器上。

4）加強對連接器連接情況的檢查。

通過對故障現(xiàn)象的分析，提出如下建議：

1）相關廠家對平顯和上前方控制板硬件進行更改，保證平顯在上電回路斷開的情況下能夠正常顯示。

2）廠家重新設計生產(chǎn)連接器所帶電纜，將連接器更換為帶鎖緊保護裝置的連接器，提高連接器的連接可靠性。

3）在相關維修資料中明確對鎖緊保護機構的檢查。