民機(jī)試飛改裝電纜接入方式研究分析

王漢斌

【摘 要】民機(jī)試飛改裝中，電信號(hào)的抽引是測(cè)試改裝工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)，測(cè)試信號(hào)涉及所有系統(tǒng)，遍布全機(jī)各個(gè)區(qū)域，難以用統(tǒng)一的改裝方式實(shí)現(xiàn)信號(hào)抽引。在電氣改裝過程中，要綜合考慮安裝環(huán)境、可維護(hù)性以及安全性等因素，選擇合適的改裝電纜接入方式。本文通過研究分析幾種電氣抽引的優(yōu)缺點(diǎn)，試飛改裝電纜的設(shè)計(jì)提供了理論參考。

【關(guān)鍵詞】試飛改裝；并線抽引；轉(zhuǎn)接抽引

0 引言

民用飛機(jī)一般在完成設(shè)計(jì)制造后取證交付前，為驗(yàn)證飛機(jī)的性能、操穩(wěn)等指標(biāo)符合預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)，以及達(dá)到適航條款的最低要求，試飛單位要進(jìn)行大量的飛行和地面試驗(yàn)，此時(shí)需在原型機(jī)上增加測(cè)試改裝，主要包括機(jī)械改裝和電氣改裝兩部分。本文主要針對(duì)電氣改裝中，抽取原機(jī)信號(hào)的方式進(jìn)行分析和研究。

1 信號(hào)抽引方式簡(jiǎn)介

民機(jī)試飛階段信號(hào)抽引涉及全機(jī)所有系統(tǒng)，涉及范圍廣，根據(jù)不同的區(qū)域環(huán)境，主要采用的信號(hào)抽引方式有如下幾類：1）轉(zhuǎn)接抽引-在設(shè)備端或分離面處斷開原機(jī)連接，增加一段三通線束；2）并線抽引-在原機(jī)線束上，將需要抽引的信號(hào)線打斷，壓接永久接頭，增加導(dǎo)線引出；3）增加導(dǎo)線-打開原機(jī)線束連接器，在預(yù)留測(cè)試口處，增加導(dǎo)線引出；4）加裝接線端子-在原機(jī)配電盤箱的接線柱上直接加裝接線端子；5）接線模塊抽引-在飛機(jī)設(shè)計(jì)過程中就引入接線模塊，對(duì)需要抽引的信號(hào)在接線模塊中直接引出。

除了機(jī)載設(shè)備留有測(cè)試接口和115V電源引電和測(cè)試之外，增加導(dǎo)線和加裝接線端子的方式在電氣改裝中較少使用，另外，接線模塊抽引需要在飛機(jī)設(shè)計(jì)階段考慮，會(huì)增加部分設(shè)計(jì)工作，在國內(nèi)某型號(hào)客機(jī)上已經(jīng)得到了應(yīng)用。目前，得到廣泛使用的是并線抽引和轉(zhuǎn)接抽引，這兩種方式均是建立的飛機(jī)電氣互聯(lián)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成的基礎(chǔ)開展的。

并線方式采用對(duì)抽引信號(hào)導(dǎo)線增加永久接頭的方式實(shí)現(xiàn)，所增加的線束段與試飛單位提供的抽引設(shè)備相連線束連接。并線方式無線束段位置選擇的限制，具有實(shí)施方便、生產(chǎn)周期短等特點(diǎn)。

轉(zhuǎn)接方式在原有線路的基礎(chǔ)上增加線束段，不影響原線束構(gòu)型，自制線束段使用永久接頭轉(zhuǎn)接，并與試飛單位提供的抽引設(shè)備相連線束連接。原有線路上增設(shè)的線束段需要保持與所連線路相同數(shù)量的連接導(dǎo)線。增設(shè)永久接頭所連線束段只需包含抽引信號(hào)。轉(zhuǎn)接方式具有不破壞原機(jī)線束結(jié)構(gòu)、適用于短期試驗(yàn)等特點(diǎn)。

2 并線和轉(zhuǎn)接優(yōu)缺點(diǎn)

2.1 是否影響原機(jī)電纜

并線方式通過增加永久接頭的方式抽引信號(hào)，這種方式改變了裝機(jī)電纜原有的構(gòu)型，需要破壞原有導(dǎo)線，增加永久接頭，修改了電纜的結(jié)構(gòu)。另外，該方式同時(shí)改變了裝機(jī)電纜的安裝和線束構(gòu)型，并且在改裝線纜移除后，永久接頭將留在原機(jī)線束中，增加了故障點(diǎn)；轉(zhuǎn)接方式采用新增加線束段的方式抽引信號(hào)，這種方式不改變?cè)瓩C(jī)線束構(gòu)型，僅改變?cè)瓩C(jī)線束安裝構(gòu)型。增加的線束段可以在試飛結(jié)束后移除，不改變?cè)瓩C(jī)的構(gòu)型。

2.2 抽引線束性能

并線中采用的永久接頭自身的可靠性較高，但永久接頭在增加后不能刪除，試飛測(cè)試完成后，將留在原線束中；轉(zhuǎn)接方式的試飛改裝電纜因增加了兩個(gè)連接器和一段線纜，增加了三處故障點(diǎn)，可靠性較并線降低。因其為新增線束，可根據(jù)測(cè)試任務(wù)的開展，增減該部分線束，靈活性較大。

2.3 設(shè)計(jì)、制造周期

并線方式僅對(duì)需要抽引的導(dǎo)線進(jìn)行引出，原理上比較簡(jiǎn)單，使用永久接頭、導(dǎo)線和1個(gè)轉(zhuǎn)接連接器，涉及物料漸少，設(shè)計(jì)和制造周期短；轉(zhuǎn)接方式涉及到原機(jī)連接器對(duì)接，同時(shí)需要考慮原機(jī)連接器中的所有信號(hào)，使用永久接頭、導(dǎo)線和3個(gè)連接器，涉及物料是并線方式的10倍左右，原理上相對(duì)復(fù)雜，設(shè)計(jì)和制造周期長。

2.4 安裝位置

并線永久接頭在位置設(shè)置時(shí)較為靈活，可在整個(gè)線束敷設(shè)路徑上挑選合適的實(shí)施位置；轉(zhuǎn)接方式主要應(yīng)用于分離面處，因此安裝區(qū)域受限于分離面等轉(zhuǎn)接處的空間。

2.5 安裝空間限制

并線方式增加永久接頭受空間影響較??；轉(zhuǎn)接方式的電纜將導(dǎo)致裝機(jī)線束路徑上增加線束長度，少則增加線束松弛度，多則需要額外的空間進(jìn)行線束盤繞安裝。對(duì)于諸如機(jī)頭、設(shè)備艙、附件艙和機(jī)翼等布線密集或空間狹小區(qū)域受到較多限制。另一方面，若盤繞線束為功率線束，可能對(duì)周邊關(guān)鍵敏感線束產(chǎn)生影響。

2.6 試驗(yàn)試驗(yàn)周期

使用并線方式將產(chǎn)生不便于刪減的線束段，這種方式適用于長期試驗(yàn)，短期試驗(yàn)不推薦使用；轉(zhuǎn)接方式不改變線束構(gòu)型、拆裝方便，既可用于長期試驗(yàn)，又可用于短期試驗(yàn)。

2.7 屏蔽連續(xù)

并線和轉(zhuǎn)接方式都可實(shí)現(xiàn)屏蔽連續(xù)，其中并線方式更為可靠。并線方式使用帶屏蔽性能的永久接頭進(jìn)行轉(zhuǎn)接；轉(zhuǎn)接方式采用導(dǎo)電連接器可認(rèn)為是屏蔽連續(xù)，無需額外增加接地。

2.8 重量影響

并線方式產(chǎn)生的重量增加較少，拆除后僅將永久接頭留在原機(jī)線束中，重量可認(rèn)為無改變；轉(zhuǎn)接方式新增了連接器和線束段，而且安裝位置受限，同時(shí)可能產(chǎn)生額外線束段，產(chǎn)生的重量影響較大，但移除改裝線束段后對(duì)原機(jī)不產(chǎn)生重量影響。

2.9 故障風(fēng)險(xiǎn)

并線方式僅改變需抽引信號(hào)的線路，增加了被抽引信號(hào)的故障點(diǎn)，影響范圍有限；轉(zhuǎn)接方式涉及在裝機(jī)線纜連接路徑中新增相同功能的線束段，增加了所有信號(hào)的故障點(diǎn)，設(shè)計(jì)錯(cuò)誤或故障將影響裝機(jī)電纜正常連通功能。

3 并線與轉(zhuǎn)接的設(shè)計(jì)因素

并線與轉(zhuǎn)接方式的選擇主要和線束安裝區(qū)域和安裝環(huán)境有關(guān)。在對(duì)周圍環(huán)境或線束本身性能影響較小的前提下，應(yīng)適當(dāng)顧及導(dǎo)線的安裝和維護(hù)。

并線和轉(zhuǎn)接設(shè)計(jì)需考慮以下因素：

1）盡量選擇連接導(dǎo)線少的連接器和線束，減少設(shè)計(jì)工作量；

2）盡量選擇離試飛采樣設(shè)備路徑短的線束，方便測(cè)試信號(hào)排故；

3）盡量選擇離信號(hào)源較近的線束或分離面，減少壓降和信號(hào)故障帶來的影響；

4）應(yīng)考慮線束的安裝、維護(hù)，具有良好的可達(dá)性；

5）避免在電磁干擾區(qū)域進(jìn)行信號(hào)抽引；

6）避免安裝在強(qiáng)風(fēng)潮濕區(qū)域、高振區(qū)域、非增壓等環(huán)境惡劣區(qū)域；

7）避免安裝在線束密集、空間狹小的區(qū)域，以減少對(duì)線束的磨損；

8）避免在線束屏蔽要求高的線束段并線和轉(zhuǎn)接。

4 小結(jié)

本文針對(duì)民機(jī)試飛改裝電纜接入方式中主要應(yīng)用的并線抽引和轉(zhuǎn)接抽引進(jìn)行了分析和比較，給出了兩種方式的優(yōu)缺點(diǎn)和設(shè)計(jì)考慮因素，為試飛改裝電纜的設(shè)計(jì)提供了理論參考。