整機線纜自動化集成檢測技術(shù)在大型飛機上的應(yīng)用研究

摘 要：文章根據(jù)對國內(nèi)外整機自動化線纜集成檢測技術(shù)的發(fā)展及原理分析，并對比總裝階段現(xiàn)行導(dǎo)通、絕緣檢測方法，根據(jù)大型飛機自身的外形及測試點數(shù)分布特點，提出適用于總裝階段大型飛機后續(xù)線纜檢測的方案，并提出了整機線纜自動化集成檢測技術(shù)應(yīng)用的進(jìn)一步思路。

關(guān)鍵詞：線纜自動化集成檢測技術(shù)；導(dǎo)通；絕緣；工藝LRU；工藝轉(zhuǎn)接電纜；終端模塊

1 整機線纜自動化集成檢測技術(shù)發(fā)展

整機線纜自動化集成檢測所用的主要設(shè)備：

（1）主控單元：主要用于發(fā)出控制指令、設(shè)定激勵源和測試單元開關(guān)次序；完成測試過程監(jiān)控、人機交互、線纜數(shù)據(jù)庫輸入、編輯和維護(hù)、數(shù)據(jù)通訊和處理、測試單元控制、測量數(shù)據(jù)結(jié)果的傳送和打印功能。

（2）分布式測試箱：用于在被測電纜和主控單元之間的信號切換，被測電纜通過測試箱連接到控制單元中的測試激勵源或測量儀表上進(jìn)行相關(guān)測試，內(nèi)部為開關(guān)矩陣。

（3）工藝LRU：外形尺寸及機械接口均與機載LRU一致，內(nèi)部為開關(guān)矩陣，代替分布式測試箱和轉(zhuǎn)接電纜的連接形式，減少工藝轉(zhuǎn)接電纜的數(shù)量。

（4）終端模塊：減少工藝轉(zhuǎn)接電纜數(shù)量，將同一個被測電纜端頭中兩根原本沒有導(dǎo)通關(guān)系的導(dǎo)線通過電阻和二極管相連，使其正向?qū)ǎ聪虿煌ǎ瑥亩鴮崿F(xiàn)兩根線路的同時導(dǎo)通。

（5）控制總線：用于供電電源、激勵源、測量數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)換分布式測試箱等信號的傳輸。

（6）工藝轉(zhuǎn)接電纜：用于連接測試箱和裝機電纜。

（7）智能存儲箱：用于工藝轉(zhuǎn)接電纜、終端模塊及工藝LRU等的智能存儲管理。

2 傳統(tǒng)手工檢測與線纜檢測技術(shù)對比

以大型飛機全機3萬點為例，整機線纜自動化集成檢測方法在完成所有目前手工檢測可完成的功能的同時，還可以完成手工檢測不能達(dá)到的線間絕緣檢測，并能對配電終端電壓進(jìn)行測量，避免了后續(xù)通電可能出現(xiàn)的安全隱患，保證了電源系統(tǒng)配電的正確性，在檢測效率上，整機線纜自動化集成檢測方法雖然準(zhǔn)備工作和收尾工作花費較多時間，但總時間比原來提高了85%以上。

整機線纜自動化集成檢測技術(shù)的應(yīng)用，能有效解決目前總裝過程中線纜導(dǎo)通、絕緣檢查問題，實現(xiàn)一次性快速全面檢測，大大提高測試效率、縮短裝配周期，并提高產(chǎn)品線纜網(wǎng)絡(luò)的正確性和可靠性，從而保證飛機整機系統(tǒng)可靠性。

3 整機線纜自動化集成檢測技術(shù)在大型飛機上的應(yīng)用

根據(jù)調(diào)研顯示，目前國外整機線纜檢測方面有集中式檢測和分布式檢測兩種方式，通過對大型飛機線纜資源分析結(jié)果，大型飛機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，機體結(jié)構(gòu)比較龐大，集中式檢測的轉(zhuǎn)接電纜是從一處拉向全機各部位，轉(zhuǎn)接電纜長短不一，轉(zhuǎn)接電纜的纏絞、踩踏或架空等突出問題比較難以解決，存儲難度較大，使用時對轉(zhuǎn)接電纜的查找、收放等花費的時間比較多，而且一些超長線束在后續(xù)中出現(xiàn)了自身的絕緣等問題不容易發(fā)現(xiàn)，影響現(xiàn)場檢測效率。而分布式檢測每個測試箱放置在飛機電纜插頭相對集中的地方，大大節(jié)省了機上插頭到測試箱之間的轉(zhuǎn)接電纜長度，對于上述問題都能很好的解決，所以根據(jù)大型飛機機體結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的特點大型飛機整機線纜自動測試系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)方案比較科學(xué)和實用。

3.1 大型飛機線纜自動化集成檢測資源分析

對目前大型飛機線纜檢測的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，大型飛機全機被檢測點數(shù)約3萬點，被檢測連接器約2500個，將飛機分為4個部位（駕駛艙、機身內(nèi)部、機翼、其他部位）進(jìn)行統(tǒng)計，統(tǒng)計結(jié)果顯示，駕駛艙、機身內(nèi)部、機翼及其他部位點數(shù)分布情況為35%、42%、6%及17%，而相應(yīng)部位連接器數(shù)量分布為：15%、47%、14%、24%，駕駛艙和貨艙點數(shù)分布情況相當(dāng)，但連接器駕駛艙少一半，說明駕駛艙屬于連接器較大，較集中的區(qū)域；而機翼、尾翼等部位點數(shù)的比例比連接器比例少，說明機翼、尾翼等部位屬于連接器較小、較分散的區(qū)域。

3.2 大型飛機線纜自動化集成檢測方案

根據(jù)資源分析情況及大型飛機自身的外形特點，在大型飛機上使用整機線纜自動化集成檢測技術(shù)主要解決駕駛艙空間小點數(shù)多、機翼及尾翼點數(shù)少連接器較分散，導(dǎo)致駕駛艙轉(zhuǎn)接電纜較多、機翼及尾翼轉(zhuǎn)接電纜較長操作實施不方便以及數(shù)量巨大的轉(zhuǎn)接電纜的存取問題。

3.2.1 檢測參數(shù)要求

由于目前國內(nèi)僅有線纜手工檢測的相關(guān)技術(shù)文件，暫無線纜自動化檢測的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，可參考國外的先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。具體如下：

（1）導(dǎo)通測試：使用兩線法，導(dǎo)通/不導(dǎo)通電流10mA-1A；導(dǎo)通速度不低于200點/秒，且可進(jìn)行人工調(diào)節(jié)；導(dǎo)通測量精度≤0.5Ω/2%。

（2）阻抗測試：可根據(jù)實際需要分別使用兩線法與四線法，兩線法測量范圍為1？贅～10M？贅，誤差±0.5？贅/2%；四線法測量范圍為1m？贅～ 100？贅，誤差為±50？滋？贅/2%。

（3）絕緣測試：絕緣電壓500V，具備200-1500V的可調(diào)范圍，電壓精度≤5%；絕緣時間1ms至1min可人工設(shè)定，測量范圍1KΩ～1GΩ±5%，準(zhǔn)確檢測絕緣阻抗：當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)短路時，具有短路保護(hù)功能。

（4）電壓測量：應(yīng)滿足直流28V、270V，交流115V的電壓要求；直流輸出范圍為22～32V，230V～320V測量精度為0.1V；交流輸出范圍為100～122V，頻率400Hz±10%，電壓測量精度為0.1V，頻率測量精度為：1Hz。

3.2.2 檢測方案詳細(xì)設(shè)計

大型飛機整機線纜自動化集成檢測方案總體上使用分布式測試箱和轉(zhuǎn)接電纜結(jié)合的方式，通過轉(zhuǎn)接電纜將機上被測對象與分布式測試箱連接，通過控制總線將分布式測試箱和主控單元連接的方式完成測試。

針對駕駛艙空間較狹小，點數(shù)較多，且多為帶托架的矩形連接器（機載LRU）的情況，若使用分布式測試箱和轉(zhuǎn)接電纜的連接方式，則轉(zhuǎn)接電纜數(shù)量龐大，不易整理且易出現(xiàn)絞扭現(xiàn)象，影響測試準(zhǔn)備及收尾時間。在駕駛艙優(yōu)先使用工藝LRU，工藝LRU直接用控制總線級聯(lián)，并通過控制總線與主控單元連接，采用工藝LRU連接的方式不需要轉(zhuǎn)接電纜，且對接方便、連接更可靠。在飛機其他部位存在帶托架的矩形連接器的部位也可采用工藝LRU的方式，根據(jù)資源分析情況，使用此種方式可減少工藝轉(zhuǎn)接電纜90余束。

針對機翼、尾翼等電連接器較分散且連接器點數(shù)較小的區(qū)域，若使用分布式測試箱和轉(zhuǎn)接電纜的連接方式，轉(zhuǎn)接電纜長度較長，使用時拉、拽等操作對轉(zhuǎn)接電纜本身的性能會有影響，直接影響測試質(zhì)量及時間。

4 結(jié)束語

整機線纜自動化集成檢測技術(shù)的優(yōu)勢在國外飛機上已經(jīng)得到充分的證實，是一項成熟的技術(shù)，但國內(nèi)飛機還未實際使用，部分制造單位將設(shè)備購買卻還未真正使用，要將此技術(shù)用于國內(nèi)飛機上，必須根據(jù)各個型號飛機的特點，設(shè)計出量身定做的方案，使設(shè)計更加人性化，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量和制造效率。

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