直升机空调电源电压波动对吸气风扇信号的影响机理

直升机空调加温系统是保障飞行舱环境舒适性的重要子系统，其运行的稳定性不仅依赖于机械结构的可靠性，还高度依赖于空调电源的供电品质。直升机空调电源负责为空调放大器、控制盒、吸气风扇及电动活门等核心部件提供稳定的直流电压，其电源波动、接地阻抗及滤波性能均直接影响系统的整体响应。某型直升机在执行高原与寒区任务时频繁出现加温系统自动模式失效的现象，表现为自动模式无热风输出，手动模式短暂有效后中断。初步分析认为，空调电源模块在特定工况下的负载波动可能诱发信号链异常，从而造成系统反馈失真。

一、故障现象与初步分析

（一）故障特征 飞行中，空调控制盒处于“自动”档时无热风输出；切换至“手动”后可恢复加热，但返回“自动”档约5分钟后热风中断。地面测试时故障具有随机性，热风中断间隔在20180秒波动。经监测发现，直升机空调电源输出电压在热风中断瞬间存在0.30.5V的波动，提示电源端稳定性可能为诱因之一。

（二）系统工作原理 该型直升机空调加温系统由空气引入、加温调节与电气控制三部分组成。冷空气经吸气风扇吸入进入混合器，高温引气经关断阀与电动活门调节流量后进入混合区。系统的电气控制部分由直升机空调电源统一供电，电源输出28.5±0.5VDC，经分配至温度传感器、空调放大器及控制盒。空调电源通过内部稳压与滤波电路，保障信号精度及执行器响应延迟小于50ms。然而，若空调电源输出纹波增大或接地回路电阻上升，则温度继电器及吸气风扇反馈信号均可能出现干扰，导致加温逻辑紊乱。

二、故障原因分析

（一）潜在故障建模 采用故障树分析法（FTA）建立五大故障假设： 1. 空调电源稳压异常或电磁干扰； 2. 加温控制盒逻辑失效； 3. 空调放大器信号漂移； 4. 吸气风扇反馈信号中断； 5. 线缆连接阻抗异常。

（二）失效模式评估 通过FMECA分析发现，空调电源稳压异常的影响概率达40%，对加温系统输出的影响最大。电源电压瞬时跌落会引起放大器输出漂移及继电器触点跳变，从而表现为空调间歇失效。经电气检测，空调电源模块在高负载时输出波动超限，验证了其作为关键故障源的可能性。

三、排故流程与验证

（一）系统复位与电源监测 在执行系统复位15分钟后重新上电，故障未消除。使用万用表与示波器监测直升机空调电源输出，发现其在吸气风扇启动瞬间存在短时压降（约0.6V），影响控制信号采集精度。

（二）信号隔离与模块替换 将温度继电器插头5号与3号针脚短接后测试，电动活门动作正常。更换空调放大器与控制盒后故障依旧存在。替换空调电源模块后进行地面试验，热风输出稳定且电源波动降至0.1V以内，表明空调电源内部稳压回路老化是主要原因。

四、维护与优化建议

（一）电源模块升级 建议采用新一代直升机空调电源模块，其具备高精度稳压控制、电磁兼容滤波、轻量化设计及高温适应性，可有效抑制吸气风扇启动电流造成的瞬时压降，提升整体系统稳定性。

（二）预防性维护措施 1. 定期检测空调电源输出电压、纹波系数及接地阻抗； 2. 对插头插针使用导电膏与清洗液处理，防止电接触不良； 3. 在大修时应对直升机空调电源模块进行动态负载测试，确保其响应速率与输出稳定性符合设计标准。

（三）故障排查标准化 建立以“电源监测—信号追踪—动态验证”为核心的三级诊断体系，将直升机空调电源纳入重点监控单元，可将平均排故时间缩短40%以上。

某型直升机空调加温系统的系统性排故，确认了直升机空调电源在系统可靠性中的关键作用。研究表明，直升机空调电源输出波动与吸气风扇信号异常存在直接耦合关系。通过引入新型直升机空调电源模块，可有效提升系统抗干扰能力与供电稳定性，显著降低间歇性故障率，对未来直升机环境控制系统的设计与维护具有重要参考价值。