[摘 要]直流电源系统作为直升机的重要系统，其主要作用是为直升机提供电能和在电源系统故障状态下保护直升机上的用电设备。直流电源系统出现的故障一般为过压、过流、短路，如果机上发电机出现过流，机上的 BPCU 会通过检测电路检测到并进行相应的动作切断发电机和机上的连接即发生发电机脱网的现象。本文通过对某型直升机发出现的电机脱网的故障进行分析，旨在分析BPCU 在某型直升机直流电源系统中的作用，为今后的排故起到参考作用。
[关键词]直升机；电源；日常航电系统；机务维护；方法
中图分类号：F230-4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）13-0234-01
现阶段直升机的日常地面维护工作中，绝大多数的飞机航电系统故障问题，都是经过对 LRU 系统的更换，或者 LRM 组件的更换，有效排除故障问题。相对来讲此种故障排除方法，思路较为简单，并未对地面维护人员提出较高的技能要求。地面维护人员在对故障分析诊断过程中，只需要掌握熟悉的系统原理构造，并且经查阅有关故障系统的手册，通过航电系统的设备故障代码，就能完成系统故障分析及排除。而飞机航电系统一旦出现故障问题，必然会对飞机的飞行安全造成影响。同时随着科技水平不断创新，飞机航电系统组成逐步复杂化，简单的人工排查难以快速准确的定位故障。因此，对航电系统故障诊断技术加以解决，已经成为现阶段的研究重点。
1故障维护系统工作原理
直流电源系统由直流发电机、GCU、蓄电池、BPCU、直流配电盒组成。由直流电源系统构成可以得知：GCU 控制着发电机为直升机提供电能，调节发电机电压、电流等指标，当电路中出现电流过大的情况，BPCU 检测电路会检测到并进行相应的动作切断发电机和直升机的电路连接。
2故障及定位
2.1通信导航系统故障
通信导航系统故障飞机通信系统中，包含了诸多功能单元，比如甚高频电台、短波电台、机内通话器以及其他通信设备等，在航电系统运行中，实现对信号的接收处理，同时能够实现对所接收的相应信号，在处理之后发送至显示平台。导航系统更是飞机航电系统中尤为重要的关键组成，比如 GPS 导航、惯性导航系统、近地告警系统、航向姿态系统、ILS 系统等，其为飞机正常飞行提供必不可少的指引和指示。通过维修实践经验总结，通信导航系统中主要存在的故障问题：其一就是 COM 信号接收 / 发送过程中存在的故障，此种故障情况主要表现在组件之间的整体信号质量相对较差，无法实现信号的正常传输与沟通；其二就是 GPS 系统并不能够及时有效的对有关卫星信号加以获取，同时还会出现相应的信号接收故障问题。
2.2发动机参数指示系统故障
发动机是飞机在运行过程中的关键动力，发动机系统包含了诸多组件参数，根据维修实践经验来看，发动机系统设备的故障问题，无论是出现于何种环节，都会对其整体运行参数造成干扰。发动机系统的具体运行参数，主要故障问题绝大多数是由发动机内部组件、不同组件 / 模块之间，数据通道发生失效情况而导致的。
2.3飞行指示系统故障
飞行指示系统综合了众多传感器设备信息，能够准确的对飞机飞行参数加以显示，可以在运行中，将飞机不同飞行状态，以及各类具体飞行参数，精准的传递至中央处理机，并经过有效综合后显示出来。但是由于测量传感器在严酷的工作状态下对其所处的运行状态存在较高要求，因此无论在飞机的运行过程中发生任何问题，都会对飞行指示系统运行造成较大影响而最终导致飞机的飞行参数显示故障。通过维修实践经验总结，飞行指示系统出现的故障，主要存在几个方面原因，包括由于飞机本身振动所致使设备 / 系统间连接中断、不同设备之间的数据通道失效，以及诸多电子类产品的信号收发受到较大干扰等。
3故障诊断与维护
根据机上的 BPCU系统，若直流电源系统正常，无左过流输入信号、蓄电池有输出时，合驾驶舱蓄电池左连接开关，BPCU通过继电器 K1 ：1-2 给蓄电池左接触器加电，蓄电池左接触器的主触点吸合，由蓄电池给直流负载汇流条供电。若直流起动发电机出现异常发生过流故障，GCU 判断发电机过流并输出左过流信号经内部的 BPCU 的左过流输入电路 V110 输入，由计数器D101 大约 6s 的延时后控制三极管 V108 导通，继电器 K1 的常闭触点拉开，过流输出信号经继电器 K1 的常开触点 K1 ：1-3 输出回馈给 GCU，其控制断开发电机接触器。若三极管 V108 集电极 - 发射极发生极间击穿，在没有左过流输入信号的情况下，三极管 V108 非正常导通，使 BPCU 误报过流信号给 GCU，且断掉了蓄电池左接触器，亦即飞机上表现的发电机脱网并全机掉电（这时因三极管损坏 BPCU 误过流信号切断了蓄电池供电的通路）。由直流电源系统构成可以得知，地面电源机上电网供电时，地面电源接触器接通的同时将蓄电池接触器线圈的“-”悬空，蓄电池接触器断开，由地面电源单独给机上汇流条供电 ；当地面电源退网时，BPCU 通过敏感到的发电机电压、蓄电池接通、地面电源接通、起动信号等判断接通其相应的转换接触器，并网工作一定时间后自行断开。转换接触器的主触点跨接在蓄电池输出和应急汇流条 PP11 之间，转换接触器接通的瞬间亦即应急汇流条负载上电的瞬间，使蓄电池电压产生一个被动的突变。而 BPCU 内部的左过流输出控制的开关管的集电极由蓄电池供电，故在飞机使用过程中电源转换盒的异常产生大电压，加在开关管 V108 电极，使开关管由初步损伤到逐渐损坏。
根据直流电源系统接线图和直流电源系统工作原理进行分析，导致该问题发生的线路故障可能有以下几种原因 ：（1）直流电源系统的发电机并网控制点（电压调节点、直流互感器敏感点、过流保护输入 / 输出敏感点）短路、断路或部分屏蔽效果不佳，导致误控制信号输入误动作，导致接触器断开或不接通。 （2）某种情况（电压调节点受干扰、馈线接地保护信号等）产生的干扰导致的GCU 误触发，直流发电机异常脱网的现象，根据直流电源系统及其相关成品的工作原理对该现象进行了分析和判断，发现是由于BPCU 內部的三极管故障导致，对该三级管进行更换后故障解除。
结束语
随着民航产业的发展，如何能够比较快速的针对飞机航电系统所存在的故障加以分析，并且诊断出相应故障原因，是当前直升机技术发展的重点研究课题，对直升机安全运行有重大意义。在直升机试飞过程中出现发电机脱网现象的分析和排除，对该型直升机电源系统后期维护过程中起到一定的借鉴作用，增强工作的针对性，确保飞行安全有重要的意义。
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