運輸類飛機EWIS安全性評估實施研究

李玉鈺

摘 要：電氣導線互聯系統 Electrical Wiring Interconnection System（縮寫EWIS） 是我國在航空電氣適航管理中的一項重點內容。電氣導線互連系統與運輸類飛機的工程管理、維護的要求具有非常緊密的關系。本文對運輸類飛機的安全性評估進行研究。

關鍵詞：電氣導線互聯系統;安全性評估;運輸類飛機

電氣導線互聯系統 Electrical Wiring Interconnection System 是一種可以安裝在飛機任何區域上，用于在兩個或兩個以上端接點之間進行傳輸電能、數據、信息等各種電線、端接氣件、布線器件及其組合的裝置。電氣導線互聯系統 EWIS安全評估工作最先由美國提出，因運輸類飛機體積大、飛行負載多等特性，導致運輸類飛機的機上線纜較多。

一、明確運輸類飛機EWIS的危險因素

1.1電氣導線互聯系統 Electrical Wiring Interconnection System 容易受到電氣干擾運輸類飛機在工作過程中，電氣導線互聯系統的完好是飛行成功的必備條件。但是電氣導線互聯系統容易受到EMI（電磁干擾）、HIRF等電氣的干擾，造成儀表失靈，使得飛機的飛行安全無法得到保證。

電磁干擾分為傳導電磁干擾（Conducted EMI）和輻射電磁干擾（Radiated EMI）。導線與線纜之間、線纜與線纜之間、 線纜和同軸線纜之間易出現系統的耦合，會產生電磁干擾。 飛機線束設計應當避免電氣系統功能受鄰近線纜產生的 EMI 影響。HIRF是雷達、廣播、電視臺、機載、艦載、地面射頻發射器發出的10kHz～40GHz的電磁波，HIRF頻帶一般情況下是比較寬的。

1.2高溫因素的干擾

如果在機艙內點燃熱源，會造成機艙溫度過高，一旦可燃液體泄漏，那么這些液體遇到明火就極易產生爆炸。運輸類飛機在執行運輸任務過程中，如果遭遇電氣線路高溫問題，會造成線纜的老化，絕緣層出現干燥、破裂，使得線路安全受損嚴重。高溫因素對電氣導線互聯系統造成的干擾是飛機運行過程中的一個共性問題。高溫問題也會對易燃易爆氣體產生威脅，飛機在高空飛行過程中容易與空氣分子產生摩擦，從而產生易爆氣體。如果這些氣體遇到高溫環境，極容易產生爆炸，對飛機安全造成嚴重威脅。

1.3機械因素的干擾

電氣導線互聯系統在正常工作過程中不可避免的線路摩擦，加速線纜退化、絕緣層破裂，導致線纜接觸不良，造成的機械問題。比如工作過程中電纜會與結構間產生摩擦，摩擦嚴重時會造成磨損，從而造成運輸類飛機產生安全隱患。在電氣導線互聯系統的設計中，不但要對線束進行充分的隔離，還應注意線纜與飛機結構件的尖銳邊緣或拐角接觸而引起的破壞。因此，為了降低線束的磨損和摩擦、振動損傷和其它類型的機械損傷，需要在線束設計過程中對飛機結構件尖銳邊緣和拐角進行保護，可對線束的設計增加卡箍、支架、支撐件保護等方式，提高線束的安全性。

二、電氣導線互聯系統線路安全措施

2.1常見的電氣導線互聯系統線束保護措施

經過長期的實驗研究，專家提出了四種電氣導線互聯系統線路保護措施設計，下文就對這四種保護措施提出各自的分析。

線束屏蔽編織 （Harness shield braiding） 技術是一種可以直接在線束外側進行編織金屬編織層的技術。其中，線束（circuit group）是一定負載源組提供服務設備的總體，如中繼線路、交換裝置、控制系統等。采用線束屏蔽編織技術，可以很好的進行屏蔽工作。但這項技術也有缺點，如果想要更改編織層，那么必須破壞屏蔽層。

帶屏蔽層的導線管 （Wire tube with shield），我們都知道設置屏蔽層是為了減少外來電子對電源和通信線路的干擾。屏蔽層一般為帶有金屬編織層的導線。這種導線管需要接地那么外來的干擾信號就能被導入大地而消失，減少了外來信號對當地電源信號的干擾。與此同時，這種帶有金屬編織物的導管也有防止線路向外輻射電磁能的作用。

2.2常見的電氣導線互聯系統線束隔離措施

電氣導線互聯系統線束隔離設計是為了使線束內部、多個線束之間、 電氣線束與非電氣系統或結構件之間無電弧等故障出現。假如出現EWIS失效的情況，通過隔離能夠保證 EWIS 內部、EWIS 與其他電氣系統或結構件之間的失效的影響降至最低水平。隔離距離必須能夠保證 EWIS 內部、以及EWIS 與其他電氣系統或結構件之間不會產生危險的影響。 可通過以下因素綜合確定隔離距離：（1）線束的制造過程中產生的公差;（2）注意線束中導線最大松弛量的選擇;（3）線束安裝中的位置公差;（4）根據飛機負載系統的功能特性、電氣特性、功率、重要程度等方面確定隔離距離;（5）根據負載的安裝設計特點，包括負載線纜的支持裝置數量、類型和位置;（6）根據線束的使用環境，線束應敷設在液體管路和設備的上方，以防止被溢出的液體污染或浸泡線纜;（7）線束應遠離高溫設備或發熱線纜，以防止線束出現物理失效;（8）線束應考慮EMI、HIRF或間接的雷電影響。

運輸類飛機在設計線纜時應提前考慮防護、隔離設施，以應對各類物理失效、電子失效、機械失效問題。

2.3開展功能危險性評估

功能危險性評估 （Functional Hazard Assessment簡稱為 FHA），這是在飛機和系統的研制生命周期開始時進行的評估活動，為了使運輸類飛機達到國際運輸飛機標準，需要定期對此類飛機進行功能危險性評估。對運輸類飛機進行這類評估時，可以識別飛機和系統的運行狀態，探究每個失效狀態對飛機的影響程度的大小，判定失效狀態的等級，并且根據這些等級來進行相對應的安全舉措。一般情況下，功能危險性評估在兩個級別上進行，一個是飛機級 FHA （AFHA），一個是系統級 FHA （SFHA）。采用這項評估技能，對運輸類飛機進行安全檢測后，針對各項安全問題制定相應的解決措施。

三、結束語

本文主要對運輸類飛機EWIS進行安全性評估研究。通過對運輸類飛機EWIS危險因素進行分析，制定運輸類飛機EWIS安全措施，不斷提升運輸類飛機EWIS的研發設計能力，同時提升運輸類飛機的線束系統質量，從而保證運輸類飛機的安全運行。

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