黃明俊 萬晶晶 程道良

摘要：某型飛機的交流配電裝置和直流配電裝置上的大功率接觸器用于交直流電路的接通和斷開，在使用過程中接觸器動作較頻繁，經(jīng)過一段時間的飛行使用，該型接觸器出現(xiàn)損壞故障的次數(shù)較多。本文通過對一起典型的接觸器損壞導(dǎo)致外掛物管理系統(tǒng)未上網(wǎng)故障的分析，從故障狀況、接觸器失效、故障定位、原因和故障排除等方面對接觸器和線路進(jìn)行闡述，提出針對此類大功率器件的修理措施，提高了飛機修理質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：接觸器；外掛物管理系統(tǒng)；故障分析

Keywords：contactor；external store management system；fault analysis

0 引言

外掛物管理系統(tǒng)（SMS）由外掛物處理機（SMP）、武器接口單元（AIU）等組件組成，功能是對飛機攜帶的外掛物實施有效的管理與控制，自動完成各種武器發(fā)射準(zhǔn)備，減輕飛行員的工作負(fù)擔(dān)，保證武器系統(tǒng)的安全性，提高作戰(zhàn)效率。其中，SMP是SMS的核心部件，既作為系統(tǒng)總線的負(fù)載（RT），又作為武器總線的處理單元（BC）。外掛物管理系統(tǒng)未上網(wǎng)故障將導(dǎo)致所有機上外掛物系統(tǒng)的失效，最終無法完成任務(wù)。

1 故障情況

某型飛機飛行前檢查時發(fā)現(xiàn)，接通“特種”及“外掛”電門后，多功能顯示器上顯示外掛物管理系統(tǒng)未上網(wǎng)故障。通過對故障現(xiàn)象、系統(tǒng)工作原理分析和線路檢查，串用“1號特種系統(tǒng)直流配電裝置”后故障消失。再用專用檢測設(shè)備檢查“1號特種系統(tǒng)直流配電裝置”的性能，報代號為116P的H600-B1N接觸器故障。

2 故障接觸器失效分析

2.1 外部檢查

對接觸器的外部情況進(jìn)行目視檢查。封裝體上的字符、內(nèi)部線路圖都清晰可見，未見明顯異常形貌。典型形貌如圖1所示。

2.2 電特性測試分析

為了確定故障接觸器的失效特性，鑒別失效模式，對接觸器各引腳間的阻抗進(jìn)行測試。結(jié)果顯示常開觸點A1-A2在接觸器動作后始終保持開路。

2.3 內(nèi)部檢查

為了檢查故障接觸器內(nèi)部元器件的組裝、互聯(lián)等結(jié)構(gòu)是否符合要求，是否存在與失效模式有關(guān)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)異?；蛉毕荩_定失效位置，通過機械方法進(jìn)行了開封，整體故障情況如圖2所示。

開封后可以看出A2簧片斷裂，斷口邊緣未見熔融或機械損傷，A2簧片的觸點以及邊緣位置可見燒蝕，邊緣處可見熔融濺射狀，呈現(xiàn)飛弧打火特征，A2引腳下方的金屬結(jié)構(gòu)邊緣熔融，位置與A2簧片邊緣的打火位置對應(yīng)。典型形貌如圖3、圖4所示。

2.4 斷面微觀分析

進(jìn)一步對A2簧片斷面形貌進(jìn)行微觀分析。兩個簧片的所有斷面均可見大小不一的晶體，晶粒面較為光滑，呈現(xiàn)典型的沿晶斷裂特征。斷面典型形貌如圖5所示。

2.5 斷面能譜分析

通過對斷面的成分進(jìn)行能譜分析，結(jié)果顯示主要金屬成分為銀（Ag）、鎂（Mg）和鎳（Ni），可以確定該斷裂簧片為銀鎂鎳合金。

2.6 維氏硬度測試

在主觸點簧片上隨機選取3個位置，進(jìn)行表面顯微維氏硬度測試。根據(jù)GJB1740-93要求，銀鎂鎳合金在內(nèi)氧化處理后表面顯微維氏硬度值應(yīng)不小于133HV。經(jīng)過實際硬度測試，斷裂的簧片硬度均低于標(biāo)準(zhǔn)要求的最低硬度，如表1所示。

2.7 失效結(jié)果

通過以上檢查，結(jié)合產(chǎn)品的使用特點判斷，接觸器內(nèi)部A2簧片的機械強度低，導(dǎo)致簧片動作時發(fā)生脆性斷裂，使得A1和A2引腳無法接通導(dǎo)致H600-B1N接觸器失效。

3 故障原因及排除

通過對故障發(fā)生的原因進(jìn)行系統(tǒng)分析，從故障電路原理圖（見圖6）可以看出，27V直流電從機上“左直流保護(hù)配電裝置”的“應(yīng)急匯流條”引出，經(jīng)過“1號特種系統(tǒng)直流配電裝置”主匯流條熔斷器FU6、“1號特種系統(tǒng)直流配電裝置”內(nèi)部代號為116P的H600-B1N接觸器的常開觸點A1-A2、“1號特種系統(tǒng)直流配電裝置”內(nèi)部的主匯流條、“1號特種系統(tǒng)直流配電裝置”內(nèi)部的SMS直流供電斷路器44A，最后通過該斷路器為SMS主控計算機提供工作電源。由于H600-B1N接觸器故障，造成“1號特種系統(tǒng)直流配電裝置”故障，最終導(dǎo)致27V直流電無法提供給SMS主控計算機。

分析結(jié)果表明，H600-B1N接觸器損壞原因是接觸器內(nèi)部A2簧片機械強度低，發(fā)生脆性斷裂。更換該故障接觸器重新裝配合格后，對“1號特種系統(tǒng)直流配電裝置”進(jìn)行性能試驗，故障未重現(xiàn)，各項性能參數(shù)符合要求，裝機后使用情況良好，故障最終排除。

4 結(jié)論

針對“接觸器損壞導(dǎo)致外掛物管理系統(tǒng)未上網(wǎng)”故障，分別從機上系統(tǒng)電路和接觸器產(chǎn)品內(nèi)部產(chǎn)生的故障原因進(jìn)行查找、理化試驗分析。該型接觸器為仿制國外產(chǎn)品，使用較長時間后性能會下降，結(jié)合近期對其他產(chǎn)品中同型號接觸器故障信息的收集分析發(fā)現(xiàn)，服役時間較長的飛機中此型接觸器故障率偏高。針對此現(xiàn)象維修廠已采購庫存相關(guān)器件，對大修中使用較長的此型接觸器進(jìn)行換新處理，保證了飛機相關(guān)系統(tǒng)的性能穩(wěn)定。

作者簡介

黃明俊，高級工程師?，F(xiàn)主要從事飛機電氣、電纜方面研究相關(guān)工作。

萬晶晶，工程師?，F(xiàn)主要從事飛機電氣附件方面研究相關(guān)工作。

程道良，高級工程師。現(xiàn)主要從事飛機電氣方面研究相關(guān)工作。