航空線束捆扎方法探析

沈一葦

（中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司民用飛機(jī)試飛中心，上海 200000）

近年來，隨著民用航空器制造水平和設(shè)計(jì)理念的不斷更新迭代、機(jī)載設(shè)備電子集成化程度不斷提高，電傳系統(tǒng)已經(jīng)成為公認(rèn)的主流發(fā)展趨勢(shì)，隨之而來的航空線纜使用量整機(jī)占比也在不斷增加。

可見，在航空器維修行業(yè)中，與航空線纜有關(guān)的維修量與日俱增，線束捆扎方法的正確選擇不僅為整機(jī)線束的美觀、整潔性提供了保證，更為線束路徑的走向及線纜本身的安全性提供了重要支持。目前，航空線束的維修已經(jīng)有一套成熟且標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范，但實(shí)際操作中航空器維修人員往往會(huì)忽視用宏觀的方法系統(tǒng)性地去總結(jié)各種捆扎方法的可行性和合理性。往往會(huì)因?yàn)闀r(shí)間壓力或知識(shí)、技能不足導(dǎo)致維修技術(shù)水平差。

本文結(jié)合世界主流航空器制造廠商的規(guī)范性施工手冊(cè)、國(guó)內(nèi)航空器標(biāo)準(zhǔn)施工規(guī)范及航空器維修實(shí)際場(chǎng)景對(duì)常用的兩種航空線束捆扎方法：捆扎線捆扎施工法、塑料拉帶捆扎施工法進(jìn)行總結(jié)與分析，為在實(shí)際場(chǎng)景中正確地應(yīng)用捆扎方法進(jìn)行工作，提供技術(shù)支持。

1 航空線束捆扎方法

航空線束通常分為導(dǎo)線和電纜兩類，如圖1 所示。在實(shí)施航空線束捆扎時(shí)應(yīng)主要考慮三點(diǎn)：一是航空線束本身的特性，主要是其耐高溫性能和導(dǎo)線自身芯線的材質(zhì)；二是航空線束的使用功能；三是航空線束鋪設(shè)路徑周圍環(huán)境的特點(diǎn)，主要有增壓區(qū)、非增壓區(qū)、高溫區(qū)、低溫區(qū)、高振區(qū)、低振區(qū)[1]。航空線束捆扎方法有兩種：一是捆扎線捆扎施工方法；二是塑料拉帶捆扎施工方法。

圖1 常用導(dǎo)線/電纜分類

1.1 捆扎線捆扎施工方法

捆扎線同時(shí)兼顧兩種功能：捆綁導(dǎo)線和用其自身不同顏色來區(qū)分不同作用的導(dǎo)線[1]。捆扎線的主要打結(jié)方法分為直角結(jié)、防滑直角結(jié)，如圖2、圖3 所示。進(jìn)行施工前，應(yīng)對(duì)捆扎線的適用件號(hào)及打結(jié)方法進(jìn)行選擇，首先應(yīng)辨別使用區(qū)域，以某型客機(jī)為例，如圖4 所示。制造廠家將客機(jī)分為3個(gè)區(qū)域：振動(dòng)等級(jí)1、振動(dòng)等級(jí)2、振動(dòng)等級(jí)3，振動(dòng)等級(jí)1 對(duì)應(yīng)飛機(jī)增壓區(qū)；振動(dòng)等級(jí)2 對(duì)應(yīng)飛機(jī)高振區(qū)；振動(dòng)等級(jí)3 對(duì)應(yīng)飛機(jī)高溫高振區(qū)。該廠家規(guī)定件號(hào)為NSA8420-5、-7、-9、-10 的捆扎線作為不同高溫區(qū)域適用的捆扎線，其最大可承受溫度范圍為-55~427℃。其次應(yīng)確定捆扎線打結(jié)的方法，防滑直角結(jié)須使用在振動(dòng)等級(jí)2、振動(dòng)等級(jí)3 區(qū)域，直角結(jié)可以使用在振動(dòng)等級(jí)1 區(qū)域。

圖2 直角結(jié)

圖3 防滑直角結(jié)

圖4 某型飛機(jī)振動(dòng)區(qū)域劃分

通常在直角結(jié)或防滑直角結(jié)的捆扎施工中應(yīng)保證兩個(gè)結(jié)扣間的間距不超過50 mm，盡可能在導(dǎo)線直徑的1.5 至2.5 倍之間。捆扎線留頭約為8 mm，最長(zhǎng)不超過12.7 mm。若需拆除捆扎線，應(yīng)用剪鉗剪去結(jié)扣避免線束的損傷。

1.2 塑料拉帶捆扎施工方法

塑料拉帶的使用范圍通常僅限于圖4 所示振動(dòng)等級(jí)1 的增壓區(qū)域，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)件號(hào)為NSA935401 的塑料拉帶其可承受的工作溫度為-55~135℃。塑料拉帶自身顏色同樣能用于區(qū)分不同導(dǎo)線所處機(jī)身位置，如在燃油箱附近使用拉帶時(shí)為便于觀察須用紅色拉帶，線束末段僅能使用黑色、海綠色或自然色拉帶。用塑料拉帶進(jìn)行捆扎施工時(shí)應(yīng)盡可能與拉帶槍配合使用，進(jìn)行施工前應(yīng)首先確認(rèn)線束直徑，線束直徑與拉帶的長(zhǎng)、寬尺寸對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖5 所示。其后，根據(jù)已知的拉帶長(zhǎng)、寬尺寸找到對(duì)應(yīng)的拉帶件號(hào)。施工時(shí)應(yīng)正確的調(diào)節(jié)拉帶槍拉力，拉帶件號(hào)與拉帶槍拉力調(diào)節(jié)代號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖6 所示。在不易于接近的地方，也允許手動(dòng)的收緊拉帶。

圖5 線束直徑與塑料拉帶長(zhǎng)寬尺寸對(duì)應(yīng)關(guān)系截圖

圖6 塑料拉帶件號(hào)與拉帶槍拉力調(diào)節(jié)代號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系截圖

通常塑料拉帶的間距可以參考捆扎線捆扎施工方法[2]，多線束一同捆扎時(shí)，原始線束上不應(yīng)使用拉帶捆扎。在用拉帶槍或者剪鉗剪斷塑料拉帶末端時(shí)必須確保拉帶末端與拉帶結(jié)平齊，避免因外露的末端造成導(dǎo)線損害，施工完成后拉帶結(jié)指向飛機(jī)外側(cè)。若需拆除拉帶，需使用專用拆除工具或使用剪鉗在拉帶結(jié)側(cè)面進(jìn)行拆除，避免線束的損傷。

2 兩種航空線束捆扎方法的特點(diǎn)

在航空器維修實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，某型客機(jī)在主起落架輪艙上壁板區(qū)域批量使用了藍(lán)色塑料拉帶，這似乎與航空線束捆扎規(guī)范相悖。該客機(jī)出廠年份新，未有過輪艙區(qū)域的線束維修記錄。在查證該機(jī)型標(biāo)準(zhǔn)線路施工手冊(cè)中發(fā)現(xiàn)，制造廠商對(duì)于該情況的注釋，如圖7 所示（譯）：在一些飛機(jī)的生產(chǎn)中，塑料拉帶已經(jīng)被用于非增壓區(qū)和高振動(dòng)區(qū)的線束捆扎。這些應(yīng)用的結(jié)果是令人滿意的。但若有必要替換這些已經(jīng)捆扎在線束上的拉帶時(shí)，只可以使用捆扎線進(jìn)行捆扎[3]。該手冊(cè)中的注釋佐證了該航空器制造廠商正在試圖將塑料拉帶用在更廣泛的區(qū)域，下文從捆扎線與塑料拉帶的應(yīng)用特點(diǎn)進(jìn)行闡述，分析其利弊。

圖7 某航空器制造廠商手冊(cè)注釋

2.1 捆扎線應(yīng)用特點(diǎn)

捆扎線按線頭區(qū)分為矩形和圓形[3]。矩形捆扎線可以做到更小的寬度和厚度值，適用于更小的線號(hào)。捆扎線材質(zhì)通常為PTFE（聚四氟乙烯）、PA6.6（聚己二酰己二胺）和玻璃纖維等。以PA6.6 為例，其俗稱尼龍6.6，熱樹形樹脂，由己二酸和己二胺縮聚制成。優(yōu)點(diǎn)是耐磨、耐熱、電絕緣性能好。缺點(diǎn)是易溶于間苯甲酚[4]，同時(shí)在實(shí)際操作中不能兼顧防滑特性。

在實(shí)際使用過程中，捆扎線的應(yīng)用場(chǎng)景廣泛，適用于高溫、高振的環(huán)境，同時(shí)也可以對(duì)非增壓區(qū)域的線束進(jìn)行捆扎，能滿足復(fù)雜環(huán)境下的線束敷設(shè)要求。對(duì)于維修人員來說通常需要4個(gè)課時(shí)的理論培訓(xùn)與8~16個(gè)課時(shí)的實(shí)踐培訓(xùn)才能進(jìn)行操作[1]，不同個(gè)體對(duì)使用捆扎線進(jìn)行維修工作的結(jié)果也不盡相同，主要在于打結(jié)的力度不一致所造成的結(jié)扣松脫或滑動(dòng)、結(jié)扣間距不規(guī)范造成的線束整體松散等。由于捆扎線本身的材質(zhì)特性也常會(huì)由于飛機(jī)液壓油、滑油、燃油的侵蝕造成腐爛、松脫。目前只有通過定期或按需的目視檢查法才能盡早發(fā)現(xiàn)其偏離適航標(biāo)準(zhǔn)的情況。同時(shí)也間接對(duì)維修人員的技能提出更高的要求。

2.2 塑料拉帶應(yīng)用特點(diǎn)

塑料拉帶的材質(zhì)主要是固化后的PA6.6（聚己二酰己二胺）[3]，其基體材質(zhì)的特性與捆扎線的PA6.6 基本相同。需要特別注意的是，塑料拉帶在特定溫度下有使用壽命的限制，如圖8、表1 所示。飛機(jī)達(dá)到100℃以上的區(qū)域主要集中在APU 艙、空調(diào)艙、高壓氣源主管路、剎車組件等區(qū)域附近，這些高溫區(qū)大多也是高振區(qū)通常不會(huì)允許塑料拉帶的使用。但在特殊情況下，或在使用塑料拉帶時(shí)的周圍組件工作溫度可能達(dá)到100℃時(shí)，就不得不考慮溫度對(duì)于其本身使用壽命的影響。特別是在150℃時(shí)，塑料拉的使用壽命小于200 h，這在商用飛機(jī)頻繁飛行的今天是不可接受的。

表1 塑料拉帶不同溫度下與其使用壽命的對(duì)應(yīng)關(guān)系

圖8 塑料拉帶溫度特性

而在實(shí)際維修過程中，塑料拉帶的使用便捷，選擇不同長(zhǎng)度的拉帶就可以滿足不同直徑線束的捆扎要求。同時(shí)，塑料拉帶也更能滿足現(xiàn)代民用飛機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化維修的理念，不會(huì)因?yàn)槿说牟町悓?dǎo)致維修質(zhì)量偏差。也正因?yàn)槠涫褂梅椒ê?jiǎn)單決定了對(duì)培訓(xùn)的要求不高，即經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化手冊(cè)或者短時(shí)間的培訓(xùn)后維修人員便能操作。

2.3 兩種航空線束捆扎方法的比較

可見，捆扎線和塑料拉帶的基體材料互有共通性，但是因兩者對(duì)本身硬度、成型性的要求不盡相同，使得塑料拉帶的使用壽命更容易受溫度影響。

而從人為因素的角度分析航空線束的捆扎屬于重復(fù)性工作，長(zhǎng)時(shí)間從事重復(fù)性工作容易使人產(chǎn)生麻痹大意、自滿的情緒[5]。繼而突破瑞士奶酪模型中不安全行為前兆的界限最終可能成為引發(fā)事故的誘因之一。相較于兩種捆扎方法，塑料拉帶捆扎施工因?yàn)橛袑I(yè)器材（拉帶槍）的輔助，在確保人員培訓(xùn)完善的前提下，由于人為因素導(dǎo)致不良后果的可能性更低。

綜上所述：

（1）塑料拉帶的使用便捷，相比捆扎線捆扎方法工作效率更高。

（2）塑料拉帶對(duì)維修技能的要求低，受維修人員維修水平的影響小，維修質(zhì)量差異性更小。

（3）塑料拉帶對(duì)高溫敏感，使用環(huán)境受到限制。

（4）塑料拉帶的材料成本高，通常需要與拉帶槍配合使用，一定程度上也增加了維修成本。

不過有理由相信在中國(guó)建設(shè)航空強(qiáng)國(guó)的大背景下，伴隨著全球航空工業(yè)基礎(chǔ)能力不斷發(fā)展和提高，塑料拉帶的基礎(chǔ)材質(zhì)及高溫敏感特性也會(huì)隨著科學(xué)技術(shù)的躍升而不斷的更新迭代，從而使得更多航空器制造廠商愿意嘗試使用塑料拉帶替代傳統(tǒng)捆扎線，以獲得更穩(wěn)定的維修質(zhì)量和更高的維修效率。

3 結(jié)束語

本文依據(jù)航空器制造廠商提供的維修手冊(cè)、國(guó)內(nèi)維修規(guī)范為基礎(chǔ)，淺析航空線束兩種不同的捆扎方法及其實(shí)際應(yīng)用，為航空器維修中線束捆扎工作做出總結(jié)，梳理了針對(duì)飛機(jī)不同區(qū)域進(jìn)行線束捆扎時(shí)的工作思路。為國(guó)產(chǎn)飛機(jī)機(jī)載試驗(yàn)設(shè)備線路互聯(lián)中遇到的線束捆扎問題提供一定的理論支撐，并在飛機(jī)上難以正常接近的工作區(qū)域能否按偏離程序執(zhí)行線束捆扎施工提供輔助的辯證依據(jù)。