淺談飛機(jī)改裝中的接地技術(shù)

中國飛行試驗(yàn)研究院改裝部 陜西 西安 710089

引言

接地工作在飛機(jī)改裝過程中是十分重要的。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，中國飛行試驗(yàn)研究院每年約有30%～40%發(fā)生在飛機(jī)上的改裝系統(tǒng)中的故障，與接地不良有關(guān)（在電子通信行業(yè)中，據(jù)現(xiàn)場和試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)調(diào)查，更是有約80%的故障是由于接地不良而引起），由于接地不良可能會(huì)引發(fā)飛機(jī)改裝系統(tǒng)或被改裝飛機(jī)原機(jī)設(shè)備出現(xiàn)電磁異常影響工作、改裝系統(tǒng)中的采集器、記錄器等重要加裝設(shè)備工作異常，更有甚者會(huì)損壞相關(guān)試驗(yàn)設(shè)備，造成飛行架次無法取得有效數(shù)據(jù)的嚴(yán)重后果，甚至還會(huì)危及飛行安全[1]。

1 接地的目的

①為整個(gè)改裝加裝系統(tǒng)提供了一個(gè)零電位，使得所有加裝設(shè)備間的點(diǎn)位差保持為零，保證整個(gè)加裝系統(tǒng)的工作穩(wěn)定。②接地可以通過大地釋放，飛行過程中由于機(jī)殼或?qū)Ь€屏蔽層摩擦而產(chǎn)生的大量電荷。防止了這些電荷形成的電壓，在設(shè)備或屏蔽層內(nèi)部的器件和線纜上引起電磁干擾，或者對外以電磁波或靜電場的形勢形成干擾源。③保證安全工作，防止因強(qiáng)靜電感應(yīng)（如：雷擊、敵方強(qiáng)電磁干擾）損壞系統(tǒng)中的電子設(shè)備，或因高壓電源線（115V/400Hz、220V/50Hz）絕緣不良導(dǎo)致操作人員發(fā)生觸電事故。④保證機(jī)載天線具有最佳性能。

2 飛機(jī)改裝工作中的問題及產(chǎn)生原因

（1）接地問題。①在改裝加裝的系統(tǒng)中地線數(shù)量一般較多，并且地線的種類多（電源地線、屏蔽地線），大多要求單點(diǎn)與地連接，這就導(dǎo)致了在施工過程中經(jīng)常出現(xiàn)多點(diǎn)共同接地等多種不符合系統(tǒng)設(shè)備要求的情況發(fā)生。②在改裝作業(yè)過程中，由于工人經(jīng)常將各類地線混接在一起，電源地線和屏蔽地線之間，引起干擾，影響測試系統(tǒng)設(shè)備的正常工作。③由于一些老舊型號的飛機(jī)無線電通信設(shè)備的抗電磁干擾能力較弱，所以在改裝這一類飛機(jī)的過程中，加裝的設(shè)備和線路對原機(jī)的無線電信號（通信系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)）干擾較大，造成這類設(shè)備工作異常或者影響其工作狀態(tài)。

（2）產(chǎn)生原因。①由于地線與機(jī)殼的連接形式不恰當(dāng)，造成改裝線路形成了屏蔽環(huán)路。在環(huán)路中由電磁感應(yīng)現(xiàn)象生成的感應(yīng)電流，干擾設(shè)備工作，形成電磁干擾。②由于接地阻抗無法滿足設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)重降低了改裝系統(tǒng)的抗擾能力，嚴(yán)重者會(huì)使得整個(gè)系統(tǒng)的控制邏輯發(fā)生混亂，影響測試設(shè)備的正常工作。③由于接地線路過長或者接地點(diǎn)選擇不合適，造成設(shè)備和機(jī)殼間的線路阻抗過高，線路阻抗的存在使得各設(shè)備間的電壓不一致，存在著電壓降，由此引發(fā)接地干擾。

3 接地技術(shù)

（1）地線的連接要求。①在接地前必須對接地點(diǎn)進(jìn)行去氧化處理，一般采用砂紙打磨的辦法。要求打磨的面積為接觸點(diǎn)面積的2至3倍。同時(shí)必須保證打磨后的接觸面要露出金屬光澤。并且為了防止處理過后的表面再次氧化，地線搭接工作需在表面處理后1小時(shí)內(nèi)完成。②不允許采用間接的搭接方式進(jìn)行地線的連接。必須用搭接線直接搭接飛機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu)。③搭接線的選取應(yīng)該在滿足設(shè)計(jì)要求的情況下，選擇更細(xì)、更短的電纜。④搭接線的數(shù)量盡可能的少，并且一般情況下不允許把兩根及以上的電纜串聯(lián)到一起作為搭接線來使用。⑤對于不同材質(zhì)的搭接線，不允許連接在同一個(gè)接地點(diǎn)上。

（2）天線和濾波器搭地要求。①和天線連接的同軸電纜中的外殼導(dǎo)體必須連接在與天線安裝平面等電位的機(jī)殼上，來保證天線的正常工作不受電磁干擾。②為使得天線工作在最佳效能的情況下，天線與安裝面之間的阻抗必須保證在300μΩ以下。③為保證濾波器的濾波效果，濾波器的殼體應(yīng)與飛機(jī)基本結(jié)構(gòu)間有良好的搭接，其接地電阻應(yīng)不大于300μΩ。

（3）電流回路接地要求。①在飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)艙，應(yīng)注意不得在發(fā)動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)的殼體接電源回路的負(fù)線。②電源回路及其組成部分和飛機(jī)殼體之間，要搭接可以傳輸回路電流的低阻通路，該通路的電阻應(yīng)該小于1mΩ。③作為電流回路的搭接線應(yīng)與其他搭接線區(qū)分開了，對其要單獨(dú)接地，并且電流回路的搭接線必須直接與飛機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu)直接進(jìn)行連接。保證它和加裝系統(tǒng)中其他類型的搭接線保持一定的間隔，防止互相干擾。④鎂合金結(jié)構(gòu)件不可作為電流回路的組成部分。⑤在飛機(jī)的易燃易爆區(qū)域不得進(jìn)行電流回路的接地。

（4）信號地的連接要求。①如果該信號為28V直流的開關(guān)量，那么它就屬于“強(qiáng)信號”范疇，由于其抗干擾能力強(qiáng)，所以對于這一類信號考慮采用單芯的屏蔽航空電纜進(jìn)行信號的傳輸，他的信號地線可以連接在電連接器的專用地線接觸點(diǎn)上，連接此類信號地線時(shí)，可區(qū)分為以下幾種情況：a.若多個(gè)信號集中于某一設(shè)備插頭處，則可將這部分信號的地線集中連接在該插頭的一個(gè)接地插針上；b.若多個(gè)信號集中于某一設(shè)備插頭處，而該插頭上又沒有信號地線，則可將這部分信號的地線集中就近連接在該插頭附近的飛機(jī)金屬殼體上；c.若對信號無特殊要求，且信號源與信號接收設(shè)備處于飛機(jī)的同一個(gè)艙內(nèi)，則可將這部分信號（特別是取自飛機(jī)電源系統(tǒng)的電壓信號）的地線集中就近連接在信號接收設(shè)備附近的飛機(jī)金屬殼體上。②通常來說，對于一個(gè)信號來說，應(yīng)該對其“+”線使用帶屏蔽的航空電纜，并與屏蔽層連接后和電連接器的專用地線觸點(diǎn)相連接。

4 結(jié)束語

文章以改裝施工作業(yè)的角度對飛機(jī)改裝工作經(jīng)常涉及與接地相關(guān)的問題進(jìn)行了闡述，通過文章的分析可以直觀地了解到在飛機(jī)改裝作業(yè)遇見的問題以及產(chǎn)生該問題的原因和一些我們常用的解決辦法。對于飛機(jī)改裝的電氣施工具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值，可以在生產(chǎn)過程中的采取有效措施來避免后期使用過程中問題的出現(xiàn)。保證了我院飛機(jī)的出勤率提高了試驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取的效率。