民用飛機電纜測量系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景

董文倩 李妍

摘 要：民用飛機上電纜完整性測試是飛機總裝過程中的一項重要工作，是保證飛機動力系統(tǒng)、航電系統(tǒng)、等系統(tǒng)的線路及功能完整性、可靠性的重要組成部分，是保證各系統(tǒng)順利進行功能試驗前必須完成的重大節(jié)點。

關(guān)鍵詞：民用飛機；電纜；自動測量系統(tǒng)

隨著航空技術(shù)的高速發(fā)展，飛機各系統(tǒng)不斷吸納最新科技成果，不斷更新，飛機的電傳和系統(tǒng)電控制化及系統(tǒng)高度綜合集成化，各系統(tǒng)之間的信號交聯(lián)關(guān)系越來越錯綜復(fù)雜。自動飛行控制系統(tǒng)就和導(dǎo)航系統(tǒng)，動力系統(tǒng)，飛控系統(tǒng)，顯示儀表等有信號交聯(lián)關(guān)系，這樣就導(dǎo)致了飛機電纜縱橫交錯，十分龐大繁雜。

1 民用飛機機上電纜完整性自動測量系統(tǒng)的重要性

民用飛機機上電纜完整性自動測試設(shè)備的投入使用不僅可以大大提高勞動生產(chǎn)率，縮短測試周期以及飛機總裝周期，而且可以提高測試準確性，保證全機電纜及受試二極管、電容、繼電器、開關(guān)、保險絲等電子電氣元件的可靠性，并能迅速診斷故障類型和部位。因此，進行民用飛機機上電纜完整性自動測試技術(shù)研究，開發(fā)滿足適合民用飛機使用要求的全機電纜自動測試設(shè)備，是飛機制造和維修必不可少的一項關(guān)鍵工作。

鑒于此，具有通用、簡便、高效、智能化、可擴展等特點的電纜測試儀將會越來越受到青睞，它將在未來的工業(yè)自動化生產(chǎn)、國防軍事防御建設(shè)上起到重要作用。發(fā)展前景好、電纜測試技術(shù)先進的測試儀不僅可以掌握關(guān)鍵技術(shù)，提高自主創(chuàng)新能力，同時還能給我國帶來極其可觀的經(jīng)濟效益。

2 當前我國用飛機機上電纜完整性測試現(xiàn)狀分析

傳統(tǒng)的電纜測試通常是人工采用萬用表、蜂鳴器等工具進行逐點手動測試，適用于測試電纜類型少、電纜芯數(shù)較少的情況，而在進行民用飛機機上電纜完整性測試時有數(shù)萬個測試點。這里可以試比較下，從周期上來說：目前對某機型采用的手動電纜測試方法測試一架飛機需要40天時間，半自動設(shè)備也需要一周的時間，其半自動電纜測試系統(tǒng)如圖所示。通過將飛機上的線纜通過轉(zhuǎn)接電纜引到飛機外部進行電纜導(dǎo)通、絕緣測試大大提高了勞動效率。然而，部分數(shù)據(jù)總線的測量由于阻抗不匹配以及轉(zhuǎn)接電纜過長的原因無法進行測量，同時轉(zhuǎn)接電纜線纜僅僅將設(shè)備接口引到機外測試，對于人為的影響無法避免。

從使用方便性上來講，手動測試時連線錯綜雜亂，操作繁瑣復(fù)雜，還容易造成錯檢漏檢，而全自動電纜測試儀連線有序快捷，測試快速簡便，大大減輕工作人員的負擔(dān)，同時可靠性也得到更強的保障。從全自動電纜測試儀使用情況上來看，目前國內(nèi)一些飛機制造企業(yè)已經(jīng)購置了國外的全自動電纜測試儀，雖然測試點數(shù)不多，但比手工測試還是大大提高了工作效率。

目前國內(nèi)僅有早期研制有基于單片機的電纜測試設(shè)備，近期的基于PC機的電纜測試設(shè)備。它們的缺點是設(shè)備笨重、測量盲區(qū)大，可靠性較差、模塊化智能化水平低且精確定位時，對電纜本身有破壞，現(xiàn)在都基本上沒有投入實際生產(chǎn)應(yīng)用。電纜測試手段還比較落后，其最主要的缺點是通用性不夠，適應(yīng)面比較狹窄，無法滿足當前生產(chǎn)快速發(fā)展的要求。除了現(xiàn)在某些單位花費巨資引進國外先進電纜測試儀器，更多的單位現(xiàn)場檢測電纜的手段還相當落后，有些用于重點型號的軍機電纜至今還在用萬用表、兆歐表、蜂鳴器或指示燈手工逐點搭接，通過觀察電、聲或光信號，來判斷每條線路的通斷，這樣進行導(dǎo)通檢測，不僅效率低、速度慢、操作人員易疲勞，還比較容易造成錯檢和漏檢。另一方面，從國外進口的電纜故障檢測設(shè)備，由于采用高集成化，使其使用和日常維護都很不方便，特別是一旦發(fā)生重大故障，設(shè)備維修周期長、價格昂貴，嚴重制約工業(yè)生產(chǎn)電纜故障檢測進度。

3 國際民用飛機機上電纜完整性測試對比分析

國際上幾個航空工業(yè)較發(fā)達、技術(shù)先進的國家，如美國、德國、法國，在電纜測試方面的技術(shù)卻已比較成熟，普遍使用線束分析儀等產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于線纜測試、連接器測試、配線系統(tǒng)測試等方面，對航空電纜斷路、短路、絕緣性能等故障進行檢測。

民機電纜完整性測量系統(tǒng)的研制正向小型化、模塊化、智能化、通用化方面發(fā)展。小型化滿足了攜帶輕便、更加靈活的發(fā)展需求，有利于現(xiàn)場布線時的適時調(diào)整，使測試變得更加快捷。模塊化有利于系統(tǒng)的擴展，針對客戶的需求可靈活應(yīng)對，還有利于產(chǎn)品的升級換代。智能化是未來儀器設(shè)備發(fā)展的一個大趨勢，它能夠減少人力的投入，使得操作人員處理起來更為簡單清晰，得心應(yīng)手。針對未來我國對航空的更加有力的投入支持，飛機機型將層出不窮，因此研制更加通用的測試儀器也顯得非常必要。國外的電纜測試技術(shù)不僅大大領(lǐng)先我國，而且發(fā)展勢頭迅猛。由此技術(shù)轉(zhuǎn)化成的產(chǎn)品不但在他們國內(nèi)得到普遍的運用，也在蠶食著我國巨大的市場。在民機航空制造企業(yè)，目前國外波音、空客都根據(jù)自己飛機型號需求研發(fā)研制了符合自己機型的民用飛機機上電纜完整性自動測試系統(tǒng)。如波音飛機公司采用的DIT-MCO的9500系列設(shè)備，可提供3萬點測試以上，配合電纜數(shù)據(jù)測試管理系統(tǒng)進行民用飛機機上電纜完整性測試只需要2～3天。近年來，為減少和防止由電纜故障引發(fā)的突發(fā)性事故，美國和歐洲等電纜檢測技術(shù)先進的國家致力于航空電纜缺陷與故障的早期檢測和預(yù)防的研究。波音飛機公司采用DIT-MCO的FACT 8000系列和2650系列等自動電纜測試儀，廣泛用于各種型號飛機的電纜完整性測試。司科斯基公司使用線纜測試儀測量該公司全系列直升機如：RAH-66，S-92，V-22，H-60，S-76等。格魯門公司有5臺DIT-MCO的FACT 8000系列測試儀在工作，用于測試機型F-14，EA-6B和E-2C等。洛克西德空間系統(tǒng)、United Space Alliance、Loral Space Systems、阿爾卡特航天、西班牙EADS CASA、空客、美國NASA、日本東芝、美國UT Starcom、韓國宇航研究所等眾多國際著名企業(yè)均采用自動電纜測試儀測試復(fù)雜設(shè)備的布線完整性。

參考文獻

[1]樊華.航空電纜綜合測試系統(tǒng)的研究[D].西安石油大學(xué)，2012.

（作者單位：中航沈飛民用飛機有限責(zé)任公司工程研發(fā)中心）