航空電子設(shè)備靜電防護措施探究

趙 耀 張欽元 王 鵬

中國飛行試驗研究院 陜西 西安 710089

1 航空電子設(shè)備產(chǎn)生靜電的原因

1.1 摩擦或撞擊產(chǎn)生靜電 由于航空電子設(shè)備的主要材質(zhì)為金屬等導(dǎo)體，在航空飛行過程中各設(shè)備之間的摩擦或撞擊均可能會引發(fā)靜電現(xiàn)象。因此，摩擦或撞擊是航空電子設(shè)備產(chǎn)生靜電的主要原因之一。一方面，摩擦靜電可能在金屬設(shè)備之間形成，也有可能在非金屬設(shè)備之間形成，而靜電的大小則是由摩擦或撞擊的力度決定的。另一方面，技術(shù)人員對航空電子設(shè)備的日常維護中，不可避免地會存在衣物、維護用具等與電子設(shè)備之間的摩擦，倘若周圍環(huán)境比較干燥，也可能引發(fā)靜電現(xiàn)象。此外，在航空電子設(shè)備上進行噴漆、加油、檢修等操作也均有可能形成靜電。

1.2 設(shè)備運行集聚靜電 航空電子設(shè)備運行在飛行環(huán)境中，存在與空氣摩擦、地面摩擦、人體摩擦之間產(chǎn)生靜電的可能性，倘若這些靜電產(chǎn)生后不能得到及時的釋放，便會積累在航空電子設(shè)備的表面，隨著積累量的增多，便會通過航空電子設(shè)備直接傳導(dǎo)給周圍環(huán)境，引發(fā)很多事故，例如:很多航空設(shè)備內(nèi)的電子干擾事故，便是由集聚在設(shè)備表面的靜電引發(fā)的。此外，由于大量集聚的靜電對環(huán)境中的灰塵、顆粒物等能產(chǎn)生吸附效應(yīng)，會導(dǎo)致電子設(shè)備表面逐漸積累大量的灰塵和顆粒物，久而久之，也會增加航空電子設(shè)備的故障率，引發(fā)不可預(yù)見的安全事故。

2 航空電子設(shè)備靜電的危害

2.1 容易引發(fā)安全事故 在人類航空發(fā)展史上，由靜電引發(fā)的安全事故可謂不勝枚舉。早在1967年，美國研發(fā)的阿波羅號宇宙飛船在起飛測試時，便由于飛船設(shè)備表面靜電引發(fā)了火災(zāi)，導(dǎo)致三名宇航員遇難；2011年，日本航空自衛(wèi)隊小松基地所屬的一家F―15戰(zhàn)機油箱所受壓力過重引發(fā)靜電，引發(fā)油箱墜落安全事故。此外，靜電事故還曾導(dǎo)致國際通訊衛(wèi)星故障，影響多國地面正常通訊。應(yīng)該說，看似不起眼的靜電現(xiàn)象與航空電子設(shè)備結(jié)合在一起，非常有可能引發(fā)各類安全事故，且這些安全事故的發(fā)生時間、發(fā)生概率、引發(fā)后果都是未知的。對于航空企業(yè)管理者來說，及時地對航空電子設(shè)備靜電情況進行排查，分析由靜電現(xiàn)象可能引發(fā)的事故類型和后果具有非常重要的防范意義。

2.2 降低設(shè)備使用性能 降低航空電子設(shè)備使用性能也是靜電危害之一。一方面，靜電可能會影響設(shè)備電子系統(tǒng)的運行性能。例如:系統(tǒng)電氣性能紊亂引發(fā)電磁干擾，導(dǎo)致航空設(shè)備電氣系統(tǒng)不能正常工作等。另一方面，靜電可能會對航空電子設(shè)備的使用性能長無法預(yù)估的破壞效果，例如:少量積累在航空電子設(shè)備表面的靜電可能不會對系統(tǒng)的正常使用造成影響，但如果靜電電荷量不能被有效消除，隨著電量不斷積聚，便有可能引發(fā)諸如設(shè)備火災(zāi)、人體觸電、電磁干擾等事故，且這些事故的等級也有高低之分，隨著事故等級的不斷增大，所引發(fā)的事故嚴重性也不斷增強，對航空電子設(shè)備的使用性能帶來嚴重影響。

3 航空電子設(shè)備靜電防護的有效措施

3.1 加強對航空企業(yè)工作人員靜電防護意識的培訓 現(xiàn)代航空電子設(shè)備靜電檢測和防護的主體依舊是人，包括航空企業(yè)電子設(shè)備運維工作人員、使用人員、接觸人員等，對他們進行設(shè)備使用和運維靜電防護培訓，不斷提升他們的靜電防護意識，是有效防范航空電子設(shè)備靜電事故的重要措施。具體來說，一方面，企業(yè)應(yīng)開展必要的理論培訓。例如:航空電子設(shè)備靜電產(chǎn)生原因培訓、航空電子設(shè)備靜電危害培訓、航空電子設(shè)備靜電防范技術(shù)措施培訓等，通過理論培訓幫助企業(yè)工作人員建立起對靜電的系統(tǒng)認知；另一方面，企業(yè)應(yīng)開展必要的實操培訓。例如:靜電防護檢測現(xiàn)場操作培訓、靜電防護檢測技能比賽等，通過實操培訓強化企業(yè)工作人員檢測防護航空電子設(shè)備靜電的技能。此外，企業(yè)還可制定相應(yīng)的績效考核標準，將員工防護、檢測、處置和應(yīng)對電子設(shè)備靜電危害的頻度、質(zhì)量和認知能力等納入物質(zhì)和精神獎勵考核中，以激發(fā)員工參與靜電防護學習和檢測防護的能動性。

3.2 制定嚴格的靜電防護標準 制定嚴格的經(jīng)典防護標準，也是各級航空企業(yè)開展電子設(shè)備靜電防護工作時需要重點采取的措施。一方面，各級企業(yè)應(yīng)對國內(nèi)外相關(guān)標準進行調(diào)研整理，對其中有利于提升企業(yè)靜電防護能效的指標、標準和措施進行梳理，作為企業(yè)優(yōu)化改進靜電防護標準的切入點。以靜電防護標記的張貼為例，很多航空企業(yè)規(guī)定僅需要張貼在電子設(shè)備的表面即可，然而，很多情況下航空企業(yè)人員的靜電防護工作并不僅僅圍繞電子設(shè)備本體展開，為擴大靜電防護的覆蓋面，建議企業(yè)制定更高的標準，要求在金屬航線可換件箱、電子設(shè)備印刷電路板、LRU金屬箱背面插頭等不起眼的位置，以時時刻刻提醒工作人員增強靜電防護意識。另一方面，航空企業(yè)還應(yīng)對靜電防護標準進行動態(tài)優(yōu)化升級，結(jié)合企業(yè)業(yè)務(wù)范圍擴展、規(guī)模擴大、引進電子設(shè)備數(shù)量等變化實際情況不斷調(diào)整。

3.3 應(yīng)用智能化靜電防護監(jiān)測系統(tǒng) 現(xiàn)代化的航空電子設(shè)備靜電防護工作應(yīng)朝智能化、智慧化和自動化方向發(fā)展，以提升靜電防護的效率和精準度。具體來說，各級航空企業(yè)依托智能化技術(shù)構(gòu)建一體智慧式的經(jīng)典防護檢測系統(tǒng)，將傳統(tǒng)的人力手工靜電防護模式升級為全自動聯(lián)網(wǎng)移動智慧靜電防護模式，例如:引入ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，構(gòu)建移動無線靜電防護檢測系統(tǒng)，具體實施中，可將大中型航空電子設(shè)備劃分為若干個靜電防護點或區(qū)塊，每個靜電防護點或區(qū)塊設(shè)置為一個ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，節(jié)點中安裝靜電檢測傳感器、報警器、無線路由傳輸設(shè)備等自動監(jiān)測裝置，并通過ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)與中央監(jiān)控室連接，任何節(jié)點靜電電荷超出閥值，中央監(jiān)控室便會受到報警信號，并立即采取消除靜電措施，從而使航空電子設(shè)備靜電防護變得更為自動化和智能化。

4 結(jié)語

總而言之，航空電子設(shè)備靜電防護的有效性關(guān)系到航空企業(yè)的運營質(zhì)量，建議各級企業(yè)從加強對航空企業(yè)工作人員靜電防護意識的培訓、制定嚴格的靜電防護標準和應(yīng)用智能化靜電防護監(jiān)測系統(tǒng)等方面著手，不斷提升電子設(shè)備靜電防護的能效。