机载设备测试安全研究

摘要：基于机载设备测试时的损坏案例，进行损坏原理分析研究，对机载设备测试设备的设计制造提出要求，使得测试过程不会造成或尽量减少对机载设备的损害。

关键词：测试设备;机载设备;测试安全

引言

飞机机载设备在装机或出厂前，为了验证其是否满足设计要求会进行测试检查。用于机载设备检测的设备，要求能够测试机载设备的主要参数，并在测试过程中不会对产品的性能、功能造成损害。测试设备的制造需要考虑到很多因素，包括供电、通信、软件、计算机硬件、材料、总体等多方面。任何一方面考虑不周可能就不能实现机载设备的全部参数测试，甚至会损坏被测产品。

产品的自身特点、测试设备防错是影响机载设备测试安全的两个主要因素，在设计和制造机载设备的测试设备时，需立足机载设备的自身特点，使用最科学的测试方法保证测试安全，此外，测试设备的防错也是很重要的一方面，设备的自动停机、插头的防差错等都是必须考虑的方面。

1.产品自身特点

1.1测试产生的疲劳

机载设备及其内部组件都有使用寿命，测试过程和装机使用时，机载设备工作，使用寿命在不断缩短，须通过科学的设计测试设备使得机载设备及其内部组件的工作次数尽量减少，但并不影响测试内容的完整性。

1.2过压、过载、温度过高

供电、供压、供油等机载设备为飞机提供电力、压力。该类机载设备在测试过程中经常会出现过载、过压等现象，此时应有即时的卸载、卸压的装置，否则可能会对机载设备造成损害。

某型液压驱动泵测试设备的建造，充分体现了过压保护的特点。液压驱动泵为飞机的液压油提供压力，对其进行测试，需要建立油循环系统。测试时，液压驱动泵运转带动液压油在循环系统中流动，在循环管路中的不同部位设置压力、流量测试装置获得液压泵的输出压力和流量。设置超压溢流阀，当增压阀门出现故障或异常使管路内的压力超过极限时会自动打开溢流阀，降低管路内的液体压力。

上述液压驱动泵测试设备，同样也使用到了超温保护的技术，液压驱动泵需要在45℃±5℃范围内工作，温度过低或者过高都可能损害液压驱动泵，油循环系统需要温度调节装置控制油温在45℃±5℃的范围内。在该测试设备中，使用了加温器、冷却风扇、温度传感器、电子控制器组成的系统解决了温度保持的问题，温度传感器在管路中将液压油温度转变为电信号给电子控制器，电子控制器根据需求控制加热器和冷却系统的起动与关闭，将温度控制在45℃±5℃的范围内，其控制原理如图1。

图1 温度控制系统闭环图

上述测试设备的压力和温度保护系统，设计合理，为被测机载设备提供了安全的工作环境，该类测试设备如燃油泵、电动机构、发电机的测试需充分考虑到压力、温度、负载等方面的极限要求，保证机载设备的测试安全。

1.3产品的特殊要求

部分机载设备由于其工作原理的特殊性，在测试过程中及测试后，都要求一定的电气连接关系或禁止某些操作。这就要求测试设备有提醒和自动禁止操作的功能。

陀螺类机载产品，由于其具有稳定性，可以为飞机提供姿态、速度、航向等飞行指标。该类产品在测试时，容易受温度和外部震动的影响而损坏。惯导（INS）为陀螺类精密产品，工作过程中会发热，如果不能将热量导出，惯导内部的陀螺组件由于加工比较精密，其测量数据会出现误差增大的现象，严重的可能将陀螺组件或内部电路板烧损，因此，测试设备必须具备风冷组件，实时给惯导降温。陀螺类产品在起动或断电后会有一段时间工作不稳定，在该段时间内如有外部震动，极易将陀螺轴打弯，损坏成品，所以，在测试设备的面板或显示界面，要有警示文字“禁止在起动或断电时，移动陀螺成品”，此外，为了安全，在试验时必须将陀螺机载设备固定，以防止意外跌落或被移动。

无线电、雷达收发机为大功率机载设备，加电工作后，将内部电磁信号通过天线传送至空间中，实现信息的传递。该类机载设备工作后，将产生大功率的电磁信号。在实验室通过测试设备检测收发机时，如收发机不加负载，收发机产生的大功率电磁信号将不能发送，使收发机内温度迅速升高，烧毁机载设备，并对试验人员身体造成伤害。为了防止此类事故发生，测试设备须有相应的保护功能，例如在测试程序中，增加检测功能，当检测到未加载时，将自动控制不允许给机载设备加电，或者在测试界面中有醒目的提示文字，防止忘记加载的情况发生。

每一类机载设备都有其特殊性，测试设备必须根据机载设备的特殊安全要求，制定防止机载设备在测试过程中损坏的方案。

2.测试设备防错

2.1防止瞬间大电流情况的发生

任何一种特设机载成品都有其工作的电压或电流范围，当测试设备内部出现断路或者供电电源出现故障时，易出现大电流或大电压的状况，如不采取措施将会对被测成品造成损害。因此有必要在制造测试设备时，考虑到预防大电流或大电压烧损被测试成品的因素。

2.2连接插头的防差错功能

航空电子产品特别是计算机类机载设备要处理的信号是很多的，其外部接口可能不止一个，目前机载设备插头的防差错功能已经被严格要求，但测试设备上的连接却没有明确规定，存在测试人员将测试设备插头插错的风险，测试设备各插头的接口要有所区别，非某插头对应的电缆不能连接到该插头上。

2.3紧急停机功能

对于大功率的电机类测试设备或比较危险的测试设备，在工作过程中易发生转速失控、伤及工作人员等情况，为了在紧急时刻能迅速使测试设备停止运转，保护被测试机载设备和人身的安全，须在测试设备上设置紧急停车开关。或在测试设备中设置自动保护程序，当检测到测试设备有异常时，能自动报警，并控制测试设备停车。

3.结束语

为了验证机载设备性能和功能的正常，须进行机载设备的地面测试，但为了被测机载设备的测试安全，必须在其测试设备的设计和制造过程中考虑到对被测机载设备的保护因素。本文从机载设备和测试设备两方面研究了影响测试安全的因素，希望能对测试设备的制造有所帮助。

参考文献： [1]吴金宏.如何提高继电器的使用寿命[J].仪器与未来，1993（11）：19. [2]徐志峰.浅谈电气设备的用电安全要求及措施[J].中国科技博览，2014（02）：283.