荆发光 黄蒙蒙 秦英章

摘 要：本文通过一起机载防撞系统（ACAS）同轴电缆短路故障的排除与分析，总结经验，为以后机务维护提供借鉴，并且从排故过程得到了相应启示，给出一些建议。

关键词：机载防撞系统；ACAS收发主机；定向天线；同轴电缆

机载防撞系统（ACAS）是一种用于探测和跟踪本飞机周围的其他飞机的系统。它通过与“入侵飞机”的询问应答对话，确定“入侵飞机”的距离、方位、接近速率和相对高度，如果确定将可能出现撞机情况，它就向机组人员提出适当的回避策略，以视频或声音信号提示，以避免飞机相撞。机载防撞系统（ACAS）一旦发生故障，将直接影响飞机的良好性和出勤率，甚至威胁飞行安全。

1故障现象

一架某型飞机在飞行过程中，飞行员报告机载防撞系统（ACAS）工作不稳定，两部显示器的画面都时断时续，直至消失，左下角出现“TCAS”字符，系统停止工作。

2排查故障

2.1 检查机载防撞系统（ACAS）的交联设备

仔细检查安装架及设备的安装是否稳固牢靠，各LRU连接电缆是否连接紧密。根据机载防撞系统（ACAS）组成交联，接通机载防撞系统（ACAS）各设备保护电门的同时，还需要接通与其交联的编码高度源装置（大气数据系统）、无线电测高计系统、姿态（垂直陀螺仪）系统、航向（罗盘）系统和 S模式应答机系统的电门。接通机上电源，检查上述交联设备已经通电，并且各系统工作正常。

2.2机载防撞系统（ACAS）功能自检

接通控制盒开关按钮，将功能旋转开关旋到TA（交通告警）或TA/RA（交通/决断告警）功能处，此时，显示器左下角出现“TCAS”字符，等待几分钟后，“TCAS”字符没有消失，并且，两部显示器的画面也没有显示，与飞行员空中反映的情况一样。这时，将控制盒功能旋转开关向左旋到TST（自检）功能处，从扬声器中听到“TCAS SYSTEM TEST FAIL”的语音，TCAS系统自检故障。所以，故障与显示器和控制盒均无关。

2.3 检查S模式应答机

切换1/2选择开关，重复2.2的步骤操作，故障现象未发生改变。将设备架上的两部S模式应答机调换位置，重复以上操作，系统依然报故。所以，故障与S模式应答机无关。

2.4检查ACAS收发主机

由此分析，判断故障可能是系统的共用部分。这时，我们发现ACAS收发主机左侧故障指示器七段LED数码管依次显示F、0、2、0、1，即故障代码F0201。更换良好的ACAS收发主机，通电检查，故障现象未变，故障代码相同。可知，故障与ACAS收发主机也无关。

在飞机机载电子防撞系统（ACAS）飞行手册中，查找ACAS收发主机故障代码表，可知故障：上部天线-I/O板上的匹配电阻器不正确，或50欧姆的负载没有联接。

2.5检查ACAS收发主机接口和定向天线插头

从机载防撞系统（ACAS），ACAS收发主机是与定向天线相连接的。由步骤2.3和2.4分析结论，可知，应为ACAS收发主机接口、上部定向天线插头、上部定向天线或者是与它相连的同轴电缆芯线部分故障。

拆下ACAS收发主机。同时，打开货舱顶部11框-11a框挡板，拆下保险，逆时针方向旋轉与定向天线相连的同轴电缆插头外螺母，使同轴电缆与定向天线分离。用软毛刷清除ACAS收发主机、定向天线和同轴电缆各接口、插头和芯线上的灰尘和脏物，并用蘸有异丙醇的软布擦拭，去除氧化物。

安装ACAS收发主机和定向天线电缆插头，通电检查故障现象未变。可见，故障与ACAS收发主机接口和上部的定向天线插头虚接等无关。

2.6检测射频同轴电缆导通性和绝缘性

由以上分析，判断定向天线本身可能故障或者是与其相连的线路出现了问题。考虑到串换定向天线的工作量比较大，我们先测量线路，也就是检测同轴电缆。

由机载防撞系统（ACAS）原理图2，可知，ACAS收发主机射频接口P2的管脚A1、B1、C1和D1分别与上部定向天线插头J1、J2、J3和J4通过同轴电缆CPL24、CPL25、 CPL26和 CPL27相连接。

拆下ACAS收发主机和上部定向天线插头，对同轴电缆进行导通性测试和绝缘性测试。

检测同轴电缆CPL24的导通性和绝缘性。首先，检测其导通性。把与定向天线J1端相连的同轴电缆芯线与屏蔽网短接，在A1管脚，用万用表Rx1档测其电阻，测得电阻为0欧姆，导通性良好。其次，进行绝缘性测试。解开同轴电缆芯线与屏蔽网的短接点，用500v以下的兆欧表（绝缘电阻测试仪）分别测量同轴电缆芯线与地之间、屏蔽网与地之间和芯线与屏蔽网之间的电阻，摇测的这三组绝缘电阻阻值均为无穷大。说明同轴电缆CPL24导通性和绝缘性良好。

按照上述方法，依次检测同轴电缆CPL25 、CPL26和CPL27，同轴电缆CPL25 和CPL26的导通性和绝缘性都良好。在ACAS收发主机射频接口P2 的D1管脚测试同轴电缆CPL27的导通性良好；同轴电缆芯线与地之间和屏蔽网与地之间绝缘电阻阻值均为无穷大（因为此时同轴电缆两端都没有连接设备），绝缘性也良好；当用兆欧表测试电缆芯线与屏蔽网之间的绝缘电阻时，发现阻值为零，不符合要求，说明同轴电缆CPL27芯线与屏蔽网短路了。因此，也就排除了定向天线本身发生故障的可能性了。

3故障排除与分析

分解与定向天线插头J4相连的同轴电缆CPL27接头，由于是90度拐角的接头，所以同轴电缆芯线是焊接在接头的接触件（内导体）上，打开保险，用套筒扳手卸下作为堵盖的螺母。仔细检查同轴电缆芯线与接头内导体焊接情况，发现同轴电缆芯线与接头的外壳相连接，说明此处同轴电缆短路了。

用电烙铁把同轴电缆芯线从接头的内导体上取下来，重新上锡焊接，保证芯线在接头内孔的中心，拧紧螺母。分别用万用表和兆欧表测试同轴电缆的导通性和绝缘性，均良好。接上定向天线的四个插头，打好保险，固定好同轴电缆，安装ACAS收发主机。

全面通电检查，两部显示器左下角“TCAS”字符消失，出现表示入侵飞机符号的画面。自检，扬声器中传出“TCAS SYSTEM TEST OK”的语音，TCAS系统自检正常。之后，经过空中试飞检查，系统工作正常。至此，故障得到彻底解决。

4启示

虽然，故障得到了解决，但是从排故的过程分析来看，仅仅因连接上部定向天线的同轴电缆短路，就造成了整个机载防撞系统（ACAS）不工作。我认为，在地面维护时，自身系统出现问题或外部交联条件不满足时，均报故，可以预防事故，确保飞行安全。定向天线在飞机上下各有一部，它具有方向性，分别管飞机上下四个方向。

5建议

显然，这是一起厂方在加改装机载防撞系统（ACAS）时，制作同轴电缆不规范，标准不高，要求不严，芯线伸得过长，以至于与接头内导体焊接后，电缆经过长时间的振动与挤压，芯线与接头壳体短路，造成了整个系统不工作。在此，为相关人员提出下述建议：

1）研发人员根据实际情况，可以改进系统处理器的相关程序。当一部定向天线在空中发生故障时，显示器能够提示故障现象，但整个系统仍能连续工作，不影响飞行安全。

2）工厂人员在加改装时，应认真负责，制作同轴电缆时，焊接应规范标准，安装要稳固牢靠。

参考文献：

[1] Y7HV飞机机载电子防撞系统（ACAS）飞行手册.西安飞机工业集团.2008年2月.