33-机载无线电罗盘指示器故障分析(孙国忠)

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1、第二十四届（2008）全国直升机年会论文机载无线电罗盘指示器故障分析孙国忠1陈义军2赵阳1（1.陆军航空兵学院；2.陆航75752部队）摘要：АРК－9型无线电罗盘是米－八直升机上所装载的一部中波导航罗盘，本文根据一起此型罗盘的故障现象，详细分析了故障产生的原因及故障排除的方法。关键词：罗盘指示器；故障1故障现象某部一架米－八型直升机在地面通电检查无线电罗盘时发现，在“自动定向”状态，航向指示器的指针顺时针旋转不停，即不能完成自动定向，而正常时，指示器指针选择小于1800的方向转动并指向导航台（或广播

2、电台）停止；在“收讯”状态，耳机中能听到导航台（或广播电台）的音频信号，指示器指针停止旋转。后经地勤人员串件更换罗盘指示器，通电检查故障现象依然存在，而后又串件更换罗盘接收机，通电检查故障现象消失，所以断定罗盘接收机自动定向电路发生了故障。2原理分析由于初步判断故障发生在自动定向电路，所以对АРК－9型无线电罗盘的自动定向原理进行简要分析。АРК－9型无线电罗盘的自动定向是利用环形天线的方向特性和垂直天线的无方向特性配合而进行的，在自动定向状态时，其线路组成包括以下几个部分：环形天线信号放大器、相位变

3、换器、叠加回路、接收机电路、30Hz振荡器、鉴相器、400Hz信号变换器以及失配信号功率放大器和指示部分，如图1所示。由环形天线接收的导航台信号，经环放级放大并移相900后加于相位变换器。相位变换器在30Hz信号电压的控制下，将环形天线信号按30Hz信号的规律进行周期性的1800的相位变换，然后加于叠加回路与垂直天线信号进行叠加。两信号叠加后得到一个被30Hz调幅的高频信号。此高频调幅信号的包络振幅与环形天线信号电压的大小成正比，包络相位决定于环形天线信号电压的相位。由于环形天线信号电压的大小和相位能

4、反映出环形天线偏离导航台的情况，所以这种高频调幅波的包络振幅和包络相位也能反映出环形天线相对于导航台的偏转方向和偏转量。227经过叠加后的高频调幅波信号加于接收机电路的输入端，经过两级高频放大及混频、检波后，将输出的音频信号电压加于环形天线自动控制线路的放大器上（同时也加于低放并输出到耳机），经过选择放大后，将30Hz的调制信号电压加于鉴相器，在此与30Hz基准振荡信号进行相位鉴别后，得到一直流电压，此直流电压的大小与相位取决于30Hz调制信号电压的大小与相位。这个直流电压控制400Hz信号变换器的工

5、作，在变换器的输出端得到一个随直流电压的大小与相位变化的400Hz失配信号电压，此电压经过放大后加于环形天线电动机的控制绕组中，使电动机转动，带动环形天线使其头部环面指向导航台方向。图1罗盘自动定向方框图环形天线的转动方向决定于400Hz失配信号电压的相位，即决定于30Hz调制信号电压的相位，最终决定于电波对于环形天线环面的入射方向。当电波从左方射入环面时，电动机带动环形天线向左转去对准导航台；当电波从右方射入环面时，电动机就带动环形天线向右转对准导航台。当环形天线（头部）环面对准导航台以后，环形天线

6、电势为零，而只有垂直天线接收来的信号电压，所以就没有30Hz调制电压输出，在电动机的控制绕组中就没有400Hz失配信号电压，因此电动机停止转动。环形天线的转动，通过同步系统使航向指示器的指针也随同环形天线转动，随时指示出导航台（或广播电台）与飞机纵轴之间的夹角，即电台相对方位角。由于电波从左方射入环面时，环形天线向左转，电波从右方射入环面时，环形天线向右转，因此就能保证了环形天线的头部环面始终快速地跟踪导航台，而不会使其尾部环面对准导航台，所以不会出现1800的定向误差。3故障分析由АРК－9型无线电

7、罗盘自动定向原理分析可知，环形天线和航向指示器指针是由电动机带动并同步转动，电动机是由400Hz失配信号电压驱动转动的，而指示器指针不停的旋转，则说明400Hz失配信号电压没有加到电动机的控制绕组中，那么电动机为何转动不停呢？由于在“收讯”状态时，耳机中能收到导航台（或广播电台）的音频信号，说明自动定向电路中“接收机电路”前面的电路是好的，那么故障只能发生在鉴相器、400Hz信号变换器或400Hz失配信号放大器的某一个电路中。227如果400Hz失配信号功率放大器的晶体管烧坏，那么就没有400Hz失配

8、信号输到电动机的控制绕组中，此时电动机应该停转，而不会转动不停，说明不是这种故障原因。通过以上分析可把故障范围缩小在鉴相器或400Hz信号变换器电路中，而鉴相器是由四个晶体管（工作于开关状态）组成的两条支路，经测试四个开关晶体管是良好的，所以故障只能发生在400Hz信号变换器电路中，400Hz信号变换器电路如图2所示。图2400Hz信号变换器电路400Hz信号变换器的主要作用是把鉴相器输出的直流方位电压变换成一定方向与大小的400Hz失配信号电压，此电压