【摘要】直-9系列直升机是在法国海豚直升机国产化基础上改进改型形成的快速轻型多用途双发直升机，已生产了十余个型别，是国产直升机的主要机种。本文对直-9系列直升机国产化及改型改进过程中典型电磁兼容问题进行了研究，结合整机电磁兼容改进的全过程，对出现的三种典型电磁兼容问题进行了改进。对同类的直升机/飞机的电磁兼容改进设计具有一定的参考价值。
1.概述
从本世纪80年代初至今的20多年里，直-9系列直升机经历了引进专利生产、国产化和改进改型三个阶段的发展。1992年完成了国产化后，为满足多种需求，特别是国防建设的需要，以直-9国产化直升机为平台，哈飞集团开发了直-9舰载型、侦察型、武装型、攻击型、校射型、警用型等10余种军事或准军事用途的系列直升机，大大拓宽了该系列直升机的用途[1]。经过多年的技术攻关，至今直-9直升机国产化部件的质量及可靠性已逐步达到国际先进水平[2]。直-9直升
机的国产化成功奠定了我国直升机工业发展的基础，成为我国直升机自主发展改进改型的立足点。
随着国产化后经多次改进改型，国产电子设备种类和数量不断增多，直-9直升机机上主要机载设备包括甚高频全向信标，甚高频和高频通信/导航设备，无线电罗盘，应答机，仪表着陆系统，测距设备，雷达和自主式导航系统等。射频设备种类变化较大，产生了很多设备级、系统级的电磁兼容问题[3]。电磁干扰问题严重影响直升机安全运行和正常的工作，亟待解决。 2.典型电磁兼容问题
电磁兼容性（EMC，Electro Magnetic Compatibility）是指系统、分系统、在共同的电磁环境中具有能协调完成各自功能的共存状态，即系统、分系统不会由于共处在同一电磁环境中受到其它设备的电磁辐射而导致性能降低或发生故障或部分功能丧失；也不会由于自身的电磁辐射使处在同一电磁环境中的其它设备、分系统、系统产生不允许的性能降低、功能丧失或故障[4]。电磁兼容是直升机机载电子设备的一个主要性能指标。电磁兼容设计与分析必须在各个机载设备和整机系统设计、生产、使用及维护等各阶段充分考虑和实施[5]。电磁兼容
一直是直升机设计的重要内容，分析复杂，解决难度大，要达到系统级兼容困难。
由于某型直-9直升机使用过程中出现了的严重电磁干扰问题，因此，在全机电磁兼容测试和批生产交付过程中，进行了地面和空中试验排查。通过对直升机无线电高度系统、发动机参数系统、大气温度系统等工作在不同波段的20余种机载射频和音频设备进行了逐一排查。经过详细的检查，发现不同工作频段的设备会干扰短波电台，导致电台产生噪声或噪声增大，无法抑制。短波电台也会干扰敏感设备，特别是直升机机身的尺寸在短波发射的四分之一波长到一个波长之间，在该频段的短波发射会激励机身作为辐射源，有比较高的增益，产生较大场强，对敏感设备干扰严重。影响飞行安全的主要典型的电磁干扰问题如下： （1）工作频率在15～20MHz的短波电台与发动机参数系统相互干扰，导致发动机温度指示发生跳动，跳跃变化从0～150℃不等，瞬间跳动达500℃以上，严重影响了发动机参数系统对发动机运行参数的监控。
（2）直升机的不同舱位上安装了3部数字式大气温度指示器，其温度输入信号为直流模拟量。在地面通电和试飞的监测过程中，发现工作在108～400MHz的短波电台与大气温度总指示器相互干扰，导致不同指示器的显示有最大20℃的误差。
（3）在直升机地面通电检查和空中试飞时，由大气数据计算机驱动的高精度高度表指示受到了超短波电台108～157MHz频段的干扰。而且短波电台的工作频率越低，高精度高度表的误差越大，最大误差甚至达100米。
3.电磁兼容改进措施
3.1 小信号远距离抗干扰传输方法
在直-9系列直升机上，短波电台距离发动机较近，因此，短波电台会对发动机的参数采集系统的传感器产生干扰，使得发动机参数显示器上的燃油压力、扭矩等参数产生瞬间跳动，引发故障报警。由于传感器的工作频段和短波电台的发射频段相重合，所以会引起干扰。对于这种情况，可以采用远距离传输电路进行匹配。远距离传输线采用屏蔽双绞线，由于其波阻抗高，抗共模干扰能力强可以抵消磁场干扰。
3.2 接地
这是由于不同的温度指示器接地的方式和共用地的设备不同造成的。由于接地的方式不同，接地电阻的大小有所差异，这会影响温度信号的输入电平，造成显示差异。和温度指示器共
用地的设备不同，会造成指示器共同仪表板的结构成为接地线汇集处，改变设备接地电位，如图2所示，造成显示差异。为了消除这些影响，采用一定标准的搭接线使得指示器的地线与地结构直接搭接。通过选择合适的直径和长度的接地线，匹配不同设备之间的接地电阻。经过接地改进处理，使得温度指示差异减小，甚至消除。
3.3 搭接
由于高度指示表的可以正常显示，只存在显示误差，因此排除数据传输线受到干扰的可能性。短波电台对高度指示表的干扰，可能的原因是通过大气数据计算机的机箱和孔隙以及电缆将电磁波耦合进入设备，与成品振荡器内部晶体的中心频率相干扰。这种干扰可以通过改变振荡器晶体的中心频率消除，但是难度较大。另一个阻断耦合的途径是，抑制大气数据计算机壳体上的感应电压。可以对壳体再加屏蔽或仔细处理壳体与机体的搭接，使与机体等电位；也可以选用不同的防波套作搭接线，使得搭接可靠。
4.结束语
通过对某型直-9直升机的电磁兼容性能的综合检测，发现了三个亟待解决的电磁兼容问题，
分别为：发动机参数传感器由于受到电磁干扰而引发故障误报警，不同的温度指示器出现误差，高度表显示有很大的误差。在电磁兼容性能检测的基础上，采用小信号远距离抗干扰传输、改进接地和搭接处理等措施，有效的改善了发动机参数传感器、温度指示器和高度表的电磁兼容性能。研究的结果对相关类型直升机电磁兼容性能的控制具有一定指导意义，在工程上的应用可以提高直升机的电磁兼容性，有效改善人机工效，能推广至其它航空器的电磁兼容控制和整改。
参考文献
[1]Dr Nigel J Carter.The Past Present and Future Challenges of Aircraft EMC[C].IEEE Trans on EMC，2003：1-4.
[2]杨彦滨，曲海波，王铁军.直-9直升机发展设想[C].第十九届全国直升机年会论文，2003：2-6.
[3]全力民，曾小军.飞机改装电磁兼容性能与设计[J].航空标准化与质量，2000（6）：47-52.
[4]申献芳，张润生，孙旺田.直升机机载电子设备电磁兼容性分析[C].第二十三届（2007）全
国直升机年会论文.
[5]吕景峰，陈玲香.电子设备结构设计中的电磁兼容[J].电子世界，2013（12）：163-163.
张然（1972—），男，安徽肥西人，硕士，工程师，主要从事航空电子工作。
李基堂（1973—），男，山东平度人，学士，工程师，主要从事航空特设工作。
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