預(yù)警機(jī)任務(wù)系統(tǒng)大修線纜修理研究

張玉波 涂志成 胡鳳嬌

摘要：預(yù)警機(jī)任務(wù)系統(tǒng)線纜實(shí)現(xiàn)任務(wù)系統(tǒng)供電控制、信號(hào)控制、信息交換、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?。本文介紹了預(yù)警機(jī)任務(wù)系統(tǒng)線纜的組成及分類，描述了線纜在翻修間隔期限內(nèi)的損耗情況，結(jié)合任務(wù)系統(tǒng)線纜修理經(jīng)驗(yàn)給出處理建議，可為同類型特種飛機(jī)任務(wù)系統(tǒng)線纜修理提供參考。

關(guān)鍵詞：預(yù)警機(jī)；任務(wù)系統(tǒng)；大修；線纜修理

Keywords：AWACS；mission system；overhaul；cable repair

0 引言

預(yù)警機(jī)任務(wù)系統(tǒng)除配備遠(yuǎn)程機(jī)載預(yù)警雷達(dá)外，還配備敵我識(shí)別、導(dǎo)航、電子/光電偵察與對(duì)抗等多種信息系統(tǒng)，可以執(zhí)行預(yù)警探測(cè)、情報(bào)偵察、通信中繼、指揮控制和戰(zhàn)場(chǎng)管理等多種任務(wù)，是現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中不可或缺的信息化武器裝備[1]。多種信息系統(tǒng)之間、單個(gè)信息系統(tǒng)內(nèi)部通過(guò)各種類別線纜并聯(lián)或者串聯(lián)在一起，實(shí)現(xiàn)任務(wù)系統(tǒng)內(nèi)部所有設(shè)備供電、信號(hào)控制、信息交換、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?。飛機(jī)全機(jī)線纜的數(shù)量非常龐大，從幾千根到幾萬(wàn)甚至十幾萬(wàn)根，文獻(xiàn)[2]對(duì)載機(jī)線纜數(shù)量級(jí)進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹。任務(wù)系統(tǒng)電子設(shè)備（LRU）數(shù)量遠(yuǎn)大于載機(jī)，且設(shè)備內(nèi)部模塊（SRU）數(shù)量多，需實(shí)現(xiàn)的功能范圍廣，線纜數(shù)量更多?；诰€纜重要程度、作用、數(shù)量及敷設(shè)難度等原因，線纜修理成為任務(wù)系統(tǒng)大修中的重要工作之一。

1 任務(wù)系統(tǒng)線纜組成

預(yù)警機(jī)任務(wù)系統(tǒng)裝有遠(yuǎn)距離搜索雷達(dá)、數(shù)據(jù)處理、敵我識(shí)別、通信導(dǎo)航、指揮控制、電子對(duì)抗、顯示控制等電子設(shè)備，集預(yù)警、指揮控制、通信和情報(bào)于一體，用于搜索、監(jiān)視與跟蹤空中和海上目標(biāo)，并指揮、引導(dǎo)己方飛機(jī)執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)[3，4]。任務(wù)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備之間的連接、系統(tǒng)外與載機(jī)的連接、設(shè)備供電控制、信號(hào)的接收與發(fā)送、信息的傳遞與分發(fā)都需要各種線纜來(lái)完成，任務(wù)系統(tǒng)的復(fù)雜程度決定了線纜具有長(zhǎng)度跨度大、數(shù)量繁多、種類多樣化、電磁防護(hù)要求高等特點(diǎn)。航空線纜根據(jù)每一根電線、電纜的干擾特性對(duì)電線、電纜進(jìn)行分類組合，同時(shí)有效地控制干擾耦合條件。

任務(wù)系統(tǒng)線纜根據(jù)航空線纜分類相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，結(jié)合任務(wù)系統(tǒng)電子設(shè)備數(shù)量多、頻帶范圍寬、功率大小兼?zhèn)洹㈧`敏度高、操作員工作時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)，綜合軍標(biāo)、航標(biāo)及其他標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，達(dá)到載機(jī)平臺(tái)、任務(wù)系統(tǒng)、人員防護(hù)等全功能兼容工作的目標(biāo)。任務(wù)系統(tǒng)線纜類別組成如表1所示。

2 線纜損耗情況

多型號(hào)數(shù)十架預(yù)警機(jī)任務(wù)系統(tǒng)大修過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，同類型線纜在機(jī)柜內(nèi)部、機(jī)柜間、穿艙、罩內(nèi)等位置的損耗情況不同，不同類型線纜在相同位置的損耗情況也有差異。損耗情況包括打結(jié)、混亂、腐蝕、磨損、破損、老化、龜裂、折斷等。本文根據(jù)任務(wù)系統(tǒng)線纜類別，介紹幾種典型的線纜使用損耗情況。2.1 電源線

電氣負(fù)載電源線和電子負(fù)載電源線的作用都是為負(fù)載輸送電能，其中電氣負(fù)載電源線設(shè)計(jì)要求更高。對(duì)于電氣負(fù)載電源線而言，線纜自身機(jī)械強(qiáng)度和柔韌性、外部因素如線束成捆方式和纏包物熱影響等，以及環(huán)境溫度、氣壓和高度的降額率等，對(duì)其使用壽命均有一定影響。圖1為雷達(dá)分系統(tǒng)電氣負(fù)載電源線，線纜原位修理時(shí)發(fā)現(xiàn)局部外屏蔽層破損。損耗原因主要有：線纜長(zhǎng)度較長(zhǎng)，頻繁振動(dòng)現(xiàn)象明顯；線纜安裝時(shí)裝配人員未按照工藝規(guī)范進(jìn)行安裝，線纜成捆方式未達(dá)到要求，致使線纜與金屬架構(gòu)摩擦。圖2為雷達(dá)分系統(tǒng)平衡木內(nèi)某設(shè)備電子負(fù)載電源線，修理時(shí)發(fā)現(xiàn)原白色標(biāo)識(shí)、透明熱塑套管變黃。此類線纜該現(xiàn)象較多，原因?yàn)閹|夾緊卡箍選型較小，致使線纜固定過(guò)緊，局部熱量集中，導(dǎo)致線纜過(guò)熱、燒焦。

2.2 音頻敏感線

音頻敏感線用于部分較敏感設(shè)備，作用是模擬、音頻、視頻、靈敏度、音量控制等信號(hào)傳輸。傳輸信號(hào)一般波形幅值較小、易受干擾，為避免內(nèi)外部電磁場(chǎng)輻射，需進(jìn)行屏蔽處理，廣泛采用屏蔽雙紐絞線。圖3為某機(jī)柜內(nèi)顯示器視頻信號(hào)線表面保護(hù)層破損。經(jīng)分析，該電纜破損原因?yàn)榫€纜航插頭對(duì)接安裝處空間不足，且航插頭熱縮套管熱縮后長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，電纜航插頭處熱縮套管相對(duì)較硬，破損處應(yīng)力集中，導(dǎo)致外表面絕緣層破損。

2.3 光纜

光纜應(yīng)含有一根或多根帶有保護(hù)層以及具有規(guī)定性能和尺寸的光纖，光纖應(yīng)由規(guī)定的具有保護(hù)涂覆層的純石英玻璃或摻雜石英玻璃組成，纖芯材料的折射率應(yīng)高于包層材料的折射率[5]。鑒于光纜具有不受任何電磁干擾、保密性強(qiáng)、傳輸頻帶寬、通信容量大、高速率、重量輕、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，任務(wù)系統(tǒng)光纜主要用于網(wǎng)絡(luò)主干、分系統(tǒng)之間、通信容量較大鏈路、視頻信號(hào)鏈路、電磁環(huán)境較復(fù)雜處等。任務(wù)系統(tǒng)大修時(shí)，光纜常見故障包括光纜終端面損傷、雜質(zhì)污染，光纜插頭腐蝕、磨損，光纜最外層護(hù)套龜裂、開裂或斷裂，光纜光功率損耗變大（衰減大）等現(xiàn)象。圖4為某機(jī)柜內(nèi)部光纜插頭鍍層腐蝕現(xiàn)象。

3 線纜修理方式

線纜基本修理原則和設(shè)備相同，即原位修理和離位修理。機(jī)柜內(nèi)部線纜隨機(jī)柜同步進(jìn)行離位修理，其余原位修理。任務(wù)系統(tǒng)大修時(shí)，同步拆除任務(wù)系統(tǒng)在升級(jí)改進(jìn)、能力提升、專項(xiàng)任務(wù)過(guò)程中遺留和產(chǎn)生的多余線纜。線纜修理方式由線纜種類、壽命、敷設(shè)位置、故障情況等因素決定，包含更換、基本修理及特殊修理，本文僅介紹前兩種。

3.1更換

更換修理方式適用于任務(wù)系統(tǒng)所有類型線纜。當(dāng)線纜無(wú)法使用、修理后無(wú)法滿足要求或修復(fù)成本高于預(yù)設(shè)百分比時(shí)，應(yīng)進(jìn)行換新處理。當(dāng)線纜有下列情況之一的，應(yīng)進(jìn)行整根更換：

1）線纜因受油、水、其他化學(xué)試劑等浸濕而漲大；

2）線纜表面因線芯銹蝕而有銅綠滲出；

3）線纜絕緣層明顯老化，變硬；彎曲線纜時(shí)，絕緣層發(fā)白、開裂，尼龍護(hù)套嚴(yán)重龜裂；

4）線纜線芯有斷絲；

5）線纜在中間折斷或損壞；

6）射頻電纜插損、駐波、相位等性能指標(biāo)無(wú)法滿足技術(shù)指標(biāo)的；

7）所有聚氯乙烯絕緣低壓臘克線、機(jī)柜間光纖/光纜應(yīng)全部換新。

3.2基本修理方式

基本修理方式通用于所有線纜的局部修理，修理內(nèi)容含屏蔽套、連接器、熱縮套管、標(biāo)識(shí)、絕緣層等。

1）屏蔽套管修理

金屬材料和高分子復(fù)合材料的屏蔽套管（防波套管）在任務(wù)系統(tǒng)屏蔽線纜中均有使用。

金屬屏蔽套管具有良好的導(dǎo)電性和較高的磁導(dǎo)率，但缺點(diǎn)是密度大、彈性差、易腐蝕等。修理要求如下：

a.若屏蔽套表面銹蝕、折斷、脫節(jié)、扭折變形、嚴(yán)重壓坑時(shí)，應(yīng)予更換；

b.若表面露銅發(fā)黑，用乙醇或四氯化碳擦洗，涂銀粉處理即可；

c.雙層屏蔽套每300mm長(zhǎng)度內(nèi)，單層屏蔽套每500mm長(zhǎng)度內(nèi)，斷股不超過(guò)兩股、斷絲不超過(guò)15根，焊斷即可；

d.有輕微壓傷變形時(shí)，允許進(jìn)行整形修復(fù)，修理后按自然弧形彎曲180°、不脫節(jié)、不影響電線穿入，可繼續(xù)使用。

高分子復(fù)合材料的導(dǎo)電性能較金屬差，優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)量輕、耐腐蝕、方便布線等。高分子復(fù)合材料的屏蔽套管表面破損面積小于限定值時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)處理即可，大于限定值時(shí)應(yīng)換新處理。

2）電連接器修理

電連接器是電子設(shè)備中的重要元器件之一，主要起電信號(hào)傳輸控制以及電氣設(shè)備間的電氣連接作用，電連接器殼體有不銹鋼、鋁合金、復(fù)合材料等多種材料[6]。線纜兩端電連接器常見故障有觸腳松動(dòng)、插針彎曲、銹蝕、絕緣材料老化、龜裂等。

任務(wù)系統(tǒng)線纜連接器（含氣密穿艙座）有下列情況之一的應(yīng)予更換：

a.銹蝕、裂紋、影響正常工作的變形；

b.滾花損傷面積超50%、損傷深度超二分之一，圖5為連接器滾花損傷現(xiàn)象；

c.棱柱損傷面積超50%、損傷高度超二分之一、連續(xù)兩根以上整根損傷；

d.插頭座定位銷損壞長(zhǎng)度超過(guò)三分之一或定位鍵有掉塊；

e.插頭螺紋和外殼局部損傷超過(guò)螺紋工作部分的四分之一或整扣損傷超過(guò)一扣；

f.卡口式（快卸）電連接器插座殼體引導(dǎo)、定位、鎖緊鍵槽缺損、變形；

g.針孔歪斜影響后續(xù)使用。

下列情況進(jìn)行修理即可：

a.插頭（座）殼體表面鍍層脫落面積超過(guò)20%時(shí)，應(yīng)重新進(jìn)行表面處理；

b.插頭螺帽保險(xiǎn)孔（大于2個(gè)）損壞時(shí)允許另鉆，但總孔數(shù)量不應(yīng)超過(guò)新品孔數(shù)的兩倍；

c.電連接器內(nèi)電纜若有交叉，應(yīng)重新調(diào)整；

d. 高頻插頭（座）聚乙烯塑料芯有輕微裂紋和炸紋，滴甲苯粘結(jié)即可。

3）熱縮套管及標(biāo)識(shí)套管

熱收縮套管主要用在電線電纜接續(xù)處以及線纜航插頭連接處，作用是絕緣、緊固、防腐蝕、包封等。當(dāng)熱收縮套管出現(xiàn)開裂、變形、發(fā)白、發(fā)硬、發(fā)脆等老化現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)予以換新；若有油跡，應(yīng)用酒精進(jìn)行局部清洗。

標(biāo)識(shí)套管的作用是對(duì)裝機(jī)線纜進(jìn)行身份標(biāo)識(shí)，對(duì)裝機(jī)線纜進(jìn)行區(qū)分，同時(shí)利于線纜敷設(shè)、調(diào)試、維修、檢測(cè)等。當(dāng)標(biāo)識(shí)套管出現(xiàn)磨損、松動(dòng)、斷開、字跡模糊、老化等現(xiàn)象，應(yīng)予以換新。

4）其他修理

橡膠絕緣層的修理。硫化法僅適用于橡皮絕緣和橡皮護(hù)套電纜的修理，且修理用的橡皮帶和膠漿應(yīng)與被修理電纜的材料相同；修理后連接應(yīng)相對(duì)良好，不得分層，表面應(yīng)圓整，在彎曲情況下，不得有翹皮、脫層現(xiàn)象。

數(shù)據(jù)總線的修理?？偩€電纜表面若有輕微裂痕（不露線芯），可用熱縮管進(jìn)行熱縮保護(hù)修復(fù)。數(shù)據(jù)總線主電纜端頭的短截線與終端屏蔽若松動(dòng)，重新處理。

同軸射頻電纜的修理。同軸射頻電纜軸向裂紋長(zhǎng)度不超過(guò)20mm時(shí)，允許使用同色塑料燙補(bǔ)后以五倍電纜直徑彎曲電纜，修補(bǔ)層不脫落可繼續(xù)使用；同軸射頻電纜紗包層局部磨損，應(yīng)進(jìn)行電性能測(cè)試檢查，技術(shù)指標(biāo)滿足使用要求的，可經(jīng)修理后繼續(xù)使用。

4 結(jié)束語(yǔ)

任務(wù)系統(tǒng)線纜故障原因包括環(huán)境因素、人為因素等，線纜敷設(shè)需注意線纜類別、散熱、輻射方向、摩擦防護(hù)、工具損傷、卡箍耳片夾傷、彎曲半徑等因素，經(jīng)歷翻修間隔期，大修時(shí)線纜輻射水平、工藝、技術(shù)應(yīng)優(yōu)于初次敷設(shè)。線纜檢測(cè)修理時(shí)，應(yīng)引入科技手段，采用自動(dòng)化檢測(cè)，對(duì)全機(jī)線纜的導(dǎo)通、斷路、短路、串接進(jìn)行集成檢測(cè)，加快檢測(cè)速度，提高檢測(cè)可靠性，避免人為差錯(cuò)，具有可追溯性，國(guó)內(nèi)相關(guān)研究眾多。任務(wù)系統(tǒng)的集成化、大功率、寬頻帶、高靈敏度等發(fā)展趨勢(shì)要求新型線纜的研發(fā)與修理技術(shù)水平的提升應(yīng)同步，以應(yīng)對(duì)各種因素導(dǎo)致的故障。

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