航空穿墻緊固密封連接件的設計及應用

趙淵昉 孫瑋 王雯陽

摘要： 航空穿墻緊固密封連接件（簡稱連接件）是為試驗機大功率電源線、多根信號線進出機柜和盒體專門設計的一種新型標準件，可以有效提高飛機電氣改裝中各航空電纜束敷設固定與穿墻密封的施工工藝和工作效率，解決原有工藝存在的難點和問題。本文對其進行簡要介紹。

關鍵詞： 航空電纜；固定密封；連接件；電氣改裝；穿墻

Keywords： aviation cable；fixed seal；connector；electrical modification；through-wall

1 電氣改裝問題及原因分析

試驗機電氣改裝是一項專業(yè)技術強、質(zhì)量要求高、涉及領域廣且風險大、周期緊的綜合性工程。其中，飛機配電系統(tǒng)改裝需要為機上提供115V、270V大功率電源，以滿足發(fā)動機、輔助動力裝置等系統(tǒng)的用電需求。隨著新型飛機的發(fā)展和改裝業(yè)務的不斷拓寬，新技術、新材料、新工藝得到廣泛應用，但也暴露出工作中存在的問題和難點。

現(xiàn)階段，航空電纜氣密艙與非氣密艙的連接通常采用灌膠方式進行密封，采用毛氈包裹的方式進行固定。其中，灌膠密封操作復雜、成本高、污染重、危害大、周期長。毛氈包裹固定則主要存在以下弊端：

1）試驗機飛行過程中經(jīng)過長期的振動，可能導致包裹在電纜上防止摩擦的毛氈、布套發(fā)生移位，使電纜磨損；

2）電纜沒有可靠固定點，懸空進出機柜、盒體，長期振動導致接線點松脫，造成設備斷路或短路；

3）過線孔過大，容易使污染物和多余物進入機柜內(nèi)部；

4）試驗機如果發(fā)生漏油，容易造成線纜、開關盒、保險絲盒等被大面積浸泡，油污通過毛氈等包裹物滲入元器件，將造成元器件故障；

5）如操作不當，在沒有緊固裝置的情況下，可能拉壞電纜，拽脫焊點、插針、插孔，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

連接件的研發(fā)和應用可有效解決以上問題，提高電氣改裝工作的可靠性和安全性。

2 連接件設計

2.1設計原理

連接件主要是通過螺紋鎖緊、膠圈密封的方式實現(xiàn)航空電纜的穿墻固定密封功能。連接件主要由過墻接頭、O型密封圈、鎖緊螺母、線纜密封圈、外套螺母組成（見圖1），可以有效解決現(xiàn)階段存在的問題和困難。

連接件通過過墻接頭實現(xiàn)電纜的過墻固定，其尺寸由線纜直徑確定；O型密封圈安裝于鎖緊螺母與墻體之間，起到貼合、密封的作用；鎖緊螺母將過墻接頭固定在墻體上；線纜密封圈、外套螺母通過擰緊外套螺母，擠壓線纜密封圈，使得線纜密封圈緊緊包裹線纜，起到緊固、防水、防油和防拖拽的作用；過墻接頭外套螺母通過保險絲連接進行防松處理，鎖緊螺母上使用螺紋鎖固劑進行防松處理，提高連接件的可靠性和安全性。

2.2 連接件的應用

使用過程中，首先將過墻接頭穿套在盒體或機柜上，將內(nèi)螺母橡膠圈放置于過墻接頭內(nèi)螺紋上，并將內(nèi)線纜密封圈和內(nèi)緊固螺母依次穿套在電纜上，通過旋轉內(nèi)緊固螺母，使過墻接頭安裝在盒體上，并擰緊；然后，將外線纜密封圈和外密封螺母依次套在電纜上，將密封圈送入過墻接頭內(nèi)，旋轉外密封螺母，將密封圈壓緊，牢牢地使電纜緊固。最后，在外密封螺母和過墻接頭上打上保險，在內(nèi)緊固螺母上點上螺紋鎖固劑，起到防松動的作用。連接件的應用效果如圖2所示。

3 連接件氣密試驗驗證

為檢驗連接件的工作狀況，在殲擊機、運輸機、客機三型試驗機上對其進行了地面試驗驗證，并經(jīng)過長期飛行試驗檢驗了其安裝固定的可靠性。

1）壓降判定

將航空電纜通過連接件固定在專用試驗密封罐上，將試驗臺上的供氣導管與密封罐連接，打開試驗臺上的供氣開關，向密封罐內(nèi)緩慢充氣，當試驗臺上的壓力表示數(shù)為35kPa時，關閉充氣開關保持17s，記下此時的壓力值，如果罐內(nèi)壓力不低于30kPa，則認為氣密試驗合格。

2）漏氣判定

氣密罐壓力為35kPa時，在距離穿墻緊固密封連接件30～50mm范圍內(nèi)用手感覺漏氣情況，或用中性肥皂水涂在密封接頭處，查看氣泡破裂情況，無明顯觸感或氣泡破裂則為合格。

通過大量試驗驗證，連接件滿足試驗機氣密試驗要求，可作為試驗機航空電纜穿墻固定密封使用。

4 連接件優(yōu)點分析

實踐應用證明，連接件在安裝、固定、密封方面具備以下優(yōu)點：

1）連接件使航空電纜被牢牢地固定在機體、盒體上，不易彎曲、變形，有效避免了懸空造成的機械損傷；

2）雙重橡膠密封設計能夠貼合墻體并夾緊電纜，達到了絕緣、密封、防油污、雨水、防磨、防拉扯等功效；

3）保險孔保險和螺紋鎖能夠有效實現(xiàn)防松動功能，避免了振動造成的松動和磨損；

4）可用于非氣密區(qū)多根電纜的穿墻緊固使用，能夠達到緊固、保護電纜的作用；

5）可替代原有的灌膠方式實現(xiàn)密封功能，且可以重復使用，避免了污染和浪費；

6）能夠廣泛應用于各種線徑的電纜，可根據(jù)線徑大小設計匹配規(guī)格的連接件，主要尺寸的選用如表1所示。

5 總結

穿墻緊固密封連接件的設計和應用突破了航空線纜固定關鍵技術，提高了航空線纜穿墻的絕緣、固定、密封能力，可代替原有的工作模式，降低了工業(yè)污染，節(jié)約了制造成本，通用性強、實用性廣，可有效提高機載電源系統(tǒng)的安全性和可靠性，保證施工質(zhì)量，提高工作效率，在航空電氣改裝工作中起到了重要作用。