機(jī)載彩色氣象雷達(dá)的發(fā)展

機(jī)載彩色氣象雷達(dá)的發(fā)展

1側(cè)的氣象狀況及其他藻類的平面顯示象飛機(jī)氣象雷達(dá)的基本功能是連續(xù)向飛機(jī)指揮官提供飛機(jī)前部、兩側(cè)和其他物體的水平顯示圖像。飛行員根據(jù)所顯示的圖象,即可選擇安全的航線避繞危險的氣象區(qū)域或其他障礙物。氣象雷達(dá)也可以提供關(guān)于飛機(jī)前方地表特征的地圖型顯示,以幫助飛行員識別地標(biāo),判斷飛機(jī)的位置。2飛機(jī)的維護(hù)中,多在實(shí)際工作當(dāng)中,由于使用環(huán)境、不當(dāng)操作等諸多方面的原因,氣象雷達(dá)故障率較高,在飛機(jī)的維護(hù)過程中,如果對其原理不了解,就無從下手。因此,對氣象雷達(dá)的工作原理進(jìn)行的闡述和常見故障的分析是十分必要的。3中央控制器機(jī)載彩色氣象雷達(dá)的基本組件為雷達(dá)收發(fā)組、雷達(dá)天線、顯示器和波導(dǎo)系統(tǒng)。此外,機(jī)載氣象雷達(dá)還需由垂直陀螺提供傾斜和俯仰穩(wěn)定信號,傾斜和俯仰信號可以由單獨(dú)的垂直陀螺組件提供,也可由慣性基準(zhǔn)系統(tǒng)提供。3.1微波脈沖信號的發(fā)送雷達(dá)收發(fā)組是由雷達(dá)發(fā)射機(jī)和雷達(dá)接收機(jī)兩部分基本電路組成的。雷達(dá)發(fā)射機(jī)用以產(chǎn)生強(qiáng)力的、周期性的微波脈沖信號,所產(chǎn)生的周期性脈沖信號經(jīng)收發(fā)開關(guān)后,經(jīng)由波導(dǎo)系統(tǒng)饋送至雷達(dá)天線輻射。雷達(dá)接收機(jī)用以接收和處理由天線接收的雷達(dá)回波信號,接收電路將所得到的回波視頻脈沖信號(或視頻回波信息)輸往顯示器。3.2飛機(jī)氣象雷達(dá)的信號特點(diǎn)雷達(dá)天線組安裝在飛機(jī)雷達(dá)罩(機(jī)鼻罩)內(nèi)的密封艙前隔板上。雷達(dá)天線是一種方向性很強(qiáng)的微波天線。天線的功用是把發(fā)射機(jī)所產(chǎn)生的強(qiáng)力脈沖信號形成很窄的雷達(dá)波束輻射到空中,并接收由雷達(dá)目標(biāo)反射回來的回波信號。Y12飛機(jī)氣象雷達(dá)所使用的天線是平板型天線。雷達(dá)天線的一個顯著特點(diǎn)是需要進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)動,除了要自動地進(jìn)行周期性的往復(fù)掃掠--方位掃掠外,還需要進(jìn)行天線的傾斜俯仰修正運(yùn)動--這種修正運(yùn)動也是自動進(jìn)行的,通過天線的傾斜、俯仰修正運(yùn)動,使天線波束軸掃掠平面穩(wěn)定在與水平面相平行的平面內(nèi)。3.3彩色氣象雷達(dá)顯示器是雷達(dá)的終端設(shè)備.雷達(dá)接收機(jī)輸出的視頻回波信號(信息)在顯示器中經(jīng)過一系列的處理后,在顯象管的熒光屏上顯現(xiàn)為相應(yīng)的雷達(dá)目標(biāo)圖象.彩色氣象雷達(dá)以不同的色彩表現(xiàn)降水強(qiáng)度不同的氣象目標(biāo)或反射特性不同的地面目標(biāo)。4故障原因分析及解決方案從機(jī)載氣象雷達(dá)的情況來看,故障經(jīng)常發(fā)生,下面結(jié)合其具體電路對故障原因及解決方案做一下分析和探討。在飛機(jī)的日常維護(hù)中經(jīng)常會遇到以下幾種故障:4.1垂直螺栓的誤操作在地面對機(jī)載氣象雷達(dá)進(jìn)行通電檢查發(fā)現(xiàn),氣象雷達(dá)的自檢圖形是正常的,但是在自檢圖形的下部出現(xiàn)ANTFAULT的字樣。說明氣象雷達(dá)系統(tǒng)的天線部分出現(xiàn)故障。因?yàn)闅庀罄走_(dá)天線組件安裝在機(jī)頭的雷達(dá)罩內(nèi),為了探測飛機(jī)前方及其兩側(cè)空域內(nèi)的氣象情況及其他目標(biāo),天線應(yīng)能圍繞垂直軸進(jìn)行往復(fù)的周期性掃掠。當(dāng)飛機(jī)水平飛行時,天線輻射器的波束軸掃掠平面是與水平面平行的。而當(dāng)飛機(jī)傾斜或俯仰時,如果不采取修正措施,天線波束軸掃掠平面也將是傾斜或俯仰的,通過天線的傾斜、俯仰修正運(yùn)動,使得天線的波束軸掃掠平面穩(wěn)定在與水平面相平行的平面內(nèi)。天線周期性的往復(fù)掃掠的運(yùn)動是由垂直陀螺信號控制的,將雷達(dá)罩打開,對雷達(dá)系統(tǒng)重新進(jìn)行通電,主要觀察平板天線的狀態(tài),發(fā)現(xiàn)平板天線上仰或下俯,說明平板天線不受垂直陀螺的的控制,需要檢查垂直陀螺的工作是否正常。經(jīng)過對垂直陀螺的供電進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn),供給垂直陀螺的115V交流電沒有送到垂直陀螺,從交流電源配電板可以找到氣象雷達(dá)的保險絲,發(fā)現(xiàn)該保險絲熔斷了,更換一個新的保險管后,再次對氣象雷達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行通電檢查,發(fā)現(xiàn)平板天線又恢復(fù)到垂直水平平面的狀態(tài),故障已經(jīng)排除。還有一種情況是更換了保險管以后,再次通電檢查的時候,發(fā)現(xiàn)保險管再次被燒毀,證明垂直陀螺本身存在短路的現(xiàn)象,才會造成這樣的結(jié)果。經(jīng)對垂直陀螺進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)垂直陀螺的C和B接線樁之間的電阻約為零,這兩個接線樁之間為陀螺的轉(zhuǎn)子組件,電阻應(yīng)該在10歐姆左右,說明陀螺的轉(zhuǎn)子線圈短路,使得垂直陀螺不能正常工作,從而不能正?？刂破桨逄炀€的運(yùn)動。更換一個垂直陀螺后,故障消失。4.2穩(wěn)定修正機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)飛機(jī)每次飛行時,只要飛機(jī)轉(zhuǎn)彎的角度超過10度,雷達(dá)顯示器上的圖像就會出現(xiàn)短暫的黑屏,當(dāng)飛機(jī)恢復(fù)平飛狀態(tài)后,顯示又恢復(fù)正常。該故障已經(jīng)存在幾年之久了,一直沒有得到有效的解決,經(jīng)過多方查找資料,多次地面通電檢查,發(fā)現(xiàn)飛機(jī)在地面時一切正常,更換各個部品后,故障仍然存在,說明氣象雷達(dá)系統(tǒng)的各個部品都應(yīng)該是好的,應(yīng)該與飛機(jī)的線路有關(guān)系。經(jīng)分析平板天線的掃掠受垂直陀螺的的控制信號的穩(wěn)定而始終保持在穩(wěn)定的平面內(nèi),只有該控制信號出現(xiàn)問題時,才會導(dǎo)致飛機(jī)轉(zhuǎn)彎時,平板天線不在穩(wěn)定的平面內(nèi)。在正常工作狀態(tài)下,將氣象雷達(dá)顯示器的功能開關(guān)放在STBY位,此時平板天線會隨著垂直陀螺的姿態(tài)的變化而變化,以機(jī)頭的方向?yàn)檎较?當(dāng)陀螺向下俯時,天線應(yīng)向上仰,當(dāng)陀螺向上仰時,天線應(yīng)向下俯,而當(dāng)陀螺向右傾和向左傾時,天線基本不動。因此可以實(shí)現(xiàn)平板天線不管飛機(jī)的姿態(tài)如何,穩(wěn)定修正機(jī)構(gòu)都能使天線的波束軸總保持在水平面內(nèi)。打開飛機(jī)的雷達(dá)罩,將垂直陀螺從安裝支架上拆下來,手動模擬飛機(jī)的工作飛行姿態(tài),而這架飛機(jī)在垂直陀螺向右傾時,天線就向下俯,當(dāng)垂直陀螺向左傾時,天線就向上仰,而且天線動作的角度過大,如果按照雷達(dá)系統(tǒng)現(xiàn)在的狀態(tài),當(dāng)飛機(jī)在傾斜轉(zhuǎn)彎時,天線的波束軸就不能穩(wěn)定在水平面內(nèi),會出現(xiàn)天線上仰或下俯的現(xiàn)象,由于天線的修正機(jī)構(gòu)不起修正作用,就會出現(xiàn)天線發(fā)射出去的波束,在飛機(jī)的姿態(tài)發(fā)生變化后無法收到回波信號的現(xiàn)象,出現(xiàn)短暫的黑屏。更換一個同型號的平板天線后,再次模擬飛機(jī)的飛行狀態(tài)進(jìn)行天線及陀螺的測試一切正常,證明故障已經(jīng)排除。5氣象雷達(dá)的使用和維護(hù)建議從上述故障現(xiàn)象來分析,氣象雷達(dá)的問題多發(fā)生在天線、垂直陀螺及雷達(dá)收發(fā)機(jī)中。5.1天線動作的靈活度同時注意檢查天線的修正電機(jī)是否卡滯,日常維護(hù)中用手輕輕的推動天線檢查天線動作的靈活度,如發(fā)現(xiàn)動作不是太靈活,應(yīng)對電機(jī)的軸承點(diǎn)注儀表油,防止軸承銹蝕、老化造成不良影響。5.2每當(dāng)您連接到氣象雷達(dá)時，您必須取消顯示功能關(guān)放在STBY位,對雷達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)熱2分鐘,如果不預(yù)熱或者預(yù)熱的時間不夠,會造成雷達(dá)收發(fā)機(jī)的使用壽命縮短。6氣象雷達(dá)的基本原理氣象雷達(dá)系統(tǒng)是美國KING公司出產(chǎn)的一種集成度較