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1、波音 737NG 飞机高频通信系统故障分析作者：康禹 黄建明 来源：航空维修与工程2021年第 11期摘要：对波音737NG飞机高频通信系统故障进行研究，分析排故过程中出现的错误，为 排除高频通信系统故障提供帮助和指导。关键词：高频通信系统；故障隔离；自测试Keywords： HF communication system； fault isolation； BITE飞机的高频（HF）通信系统提供飞机之间或地面站与飞机之间的远距离语音和数据通 信。即使目前飞机已经普遍安装了卫星通信系统，HF仍然是飞机在高纬度地区的主要通信手 段。HF通信系统的部件少、线路简单，但在排故工作中却经常出现故障反复
2、的情况，甚至造 成航班延误。本文以安装两套HF通信系统的波音737NG飞机为例，对其故障情况进行研究， 分析排故过程中易出现的错误，为排故工作提供帮助。1 HF 通信系统工作原理本文讨论的波音737NG飞机安装有两套HF通信系统，主要部件如图1所示，由一部共用 HF天线（垂直安定面的前缘）、两部HF天线耦合器（垂直安定面里面）、两台收发机（后 货舱电子设备架E6-2上）、两块无线通信面板（驾驶舱中央操纵台）以及其他部件组成。使用人员在无线电通信面板（RCP）上选择频率和控制信号。面板将频率、控制信号、操 作方式、RF灵敏度等发送至HF收发机。HF收发机发射和接收信息，收发机的发射电路用飞 行内
3、话音频调制RF载波信号，声音信息送给其他飞机或地面台；接收电路解调接收到的RF 载波分离出音频，接收的音频被机组或其他飞机系统使用。因HF通信系统工作于2 29.999MHz频率之间，工作频率较宽，且高频天线的长度是既定的，为了实现阻抗匹配并满足 最佳的电压驻波比，在HF天线和HF收发机之间布局了 HF天线耦合器。此外HF通信系统还 与遥控电子组件、选呼控制器等设备相连，以实现频率调谐、信号传递、远程通信、数字传输 等相应功能。2 HF通信系统故障分析通过归纳整理本公司故障信息系统中波音737NG飞机的HF通信系统排故信息（截至 2020年） ，发现故障并有效处理的共有583条。其中，地面通电
4、测试所发现的故障有349条， 占总数的59.9% ；机组报告的故障有234条，占40.1%。由此可见地面通电测试是发现HF通 信故障的主要方式。地面通电测试有两个方面：飞机年检电台校验、需要使用HF通信的航班执行前进行通电测试。为避免造成飞机不适航或航班运行困难，HF通信系统故障需要尽快排除吕吕吕RADIO COMMUNICATIONPANELJTTTUf OHF ANTENNA CGI rPUFR IF AN1LNNAFLEGEITRATA ACQUISI TION UNI TO -r-HF 1 KANSCE1 VER SELCAL ErFCODFRFI jLii rr |N I!| Klb
5、IIC：iMproximity swnrtH IA I TKONIC A I!NilMKRCJriKJNI.SHEADPHOHES iFC-i- x V| V-k- SPIAKIRSarvjr nH 口Atroro CONTROL FASEL图1肝通信果统主要部井在排除HF通信系统故障的处理方式中（如图2）,更换HF收发机的有243条，更换HF 天线耦合器的有164条，同时更换这两个部件的有10次，这两个部件的更换占整个故障处理 的70%。其中，更换HF天线耦合器受场地、天气、停场时间的限制较多。如何准确判断故障 部件，避免误拆换是缩短HF通信系统排故时间的关键。其他工作2%耳他鵜件-收发机4
6、伽正常图上HF通信系统的故障处理方戎3 排故中存在的问题正确的地面通电测试可以及时发现HF通信系统的故障点，从而减少排故所需时间，对避 免HF天线耦合器的误拆换更是一个有效途径。但在实际工作中，经常会出现以下两种错误。1）HF通信系统测试中，在面板测试后，仅根据发话时耳机中有自听就判断HF通信系统 工作正常。产生这种错误认识的原因是混淆了 HF通信系统测试和VHF通信系统测试。从表1中可以看出，在系统测试的第一步操作测试中，两个系统是不相同的。HF通信系 统除了收发机前面板测试外，还必须进行HF天线耦合器的调谐测试，这是由HF通信的特点 决定的。HF系统工作于229.999MHz频率之间，利用
7、地球表面和电离层使通信信号来回反 射而传播。HF天线耦合器收发机的50Q输出阻抗与天线阻抗在所设频率上匹配，使电压驻波 比减少到低于1.3 : 1,它能否工作是HF通信系统正常工作的前提。从HF收发机自听部分原理图（见图3）中可以看出，耳机中自听信号是当收发机功率放 大器的输出在AM方式下大于40W时，由一开关将话筒音频与音频放大器连接起来，这个 被放大的音频进入音频插孔和飞行内话系统作为自听信号。输出小于40W时，就没有自听信 号；输出小于30W时，就存在LRU故障。因此，没有自听信号只能判断LRU故障，不能作 为HF通信系统是否工作正常的标准。HF通信系统测试一定要按照手册进行。最好与相关
8、部门通话或者在批准的频率下两架飞 机之间进行通话测试，由通话质量来判断HF通信系统是否工作正常。2）忽略两套HF通信系统之间关联性。HF天線耦合器是HF通信系统排故过程中经常更换的部件。HF天线耦合器安装在垂直安 定面内,外场更换时需要高空车等设备,因此会受到大风、雷雨等天气因素的影响；拆装盖板 时还要进行封胶/除胶操作，必须有足够的停场时间。此外，每次更换HF天线耦合器后还要进 行测试，发话时必须确保人员与垂直安定面之间保持至少6ft （约182.88cm）的距离，以避免 来自HF天线的射频能量对人员造成伤害；同时不能进行燃油系统的操作，以避免爆炸造成人 员和飞机损伤。因此，排故工作中很少会
9、单独安装一部HF天线耦合器。当遇到单侧HF通信系统无法正常发射时，多次更换这一侧的HF收发机和HF天线耦合 器，故障现象仍旧无法消除，线路检查也未发现问题，就可能是犯了忽略了两部HF天线耦合 器之间联系的错误。从系统对比图（见图4）可以看出，早期的波音737NG飞机的两套HF通信系统是相互独 立的，两部HF天线耦合器没有联系，但当前的737NG飞机的两套高频天线耦合器之间多了抑 制信号的传输。操窝试皿HITE：）无有収貫机茨间扳代作有有通忙测试违搔耳机有荷有RT!臨有有喪话并山听有收听科盛有at唧岬层1 HF和讪F通帖敢统测试歩驟对比HF通佶灘项目HF通佶系统图3肝赋发机自听剋分通过发射方式对
10、比图（见图5）,以HF-1为例，可以更加清晰地看出早期系统的HF-1的 HF天线耦合器控制逻辑的发送条件有三个：PTT线上有地信号；耦合器控制逻辑电路不 在归零方式；无耦合器故障。而当前的HF通信系统增加了第四个条件：没有来自HF-2天 线耦合器的禁用信号。而且HF-1在发送信号的同时还会产生一个禁用信号送到HF-2的天线耦 合器，用来抑制HF天线耦合器的发射，从而确保在发射时只有一套HF通信系統处于发射状 态。这样的做法实际上是HF天线耦合器内的互锁电路在一个高频系统被使用或被调谐时防止 相联的另一系统的收发机被使用或调谐，使一个系统的故障不会影响另一个系统的工作。但与 此同时，如果这个抑制
11、电路出现故障，抑制信号始终出现，也会导致另一侧HF通信无法进行 发射。曾经有推荐通过拔出一侧HF通信系统跳开关的方法对故障进行隔离，但如果是线路故障 导致的禁用信号，这种判断方法是无效的。排除HF天线耦合器故障的最优方法是在时间和人 员允许的情况下，每次只安装一个HF天线耦合器，在单独一侧HF通信系统的故障排除之 后，再安装另一侧HF天线耦合器，从而隔离两个HF通信系统，在两侧HF通信系统分别工 作正常后，再一起安装两部HF天线耦合器。这样，如何单侧出现故障，那么肯定就是工作正 常那侧的HF天线耦合器中抑制电路的故障。4 总结整个HF通信系统的排故过程中没有太多复杂和疑难点。排故的关键点是提前
12、做好预案， 结合年检和航班计划，在天气、场地、器材都具备的有利时机，严格按照手册要求进行测试 避免出现错误，就能够及时、准确地排除故障。- -=皿*1PHU二! 门2）严前系纯图4 索统対比图i；早朗義塩2）半肪杀统135 发射方式时比图参考文献1 Boeing. B737-600/700/800/900 Aircraft Maintenance Manual, PartIIBEJ, Rev 74 D633A101-BEJ)Z. 2021-2-15.2 Boeing . B737-600/700/800/900 Aircraft Maintenance Manual, Part I BEJ, Rev 74 D633A101-BEJ)Z. 2021-2-15.3 Boeing . B737-600/700/800/900 System Schematics Manual Z.
