預警機任務系統大修線纜修理研究

張玉波 涂志成 胡鳳嬌

摘要：預警機任務系統線纜實現任務系統供電控制、信號控制、信息交換、數據傳輸等功能。本文介紹了預警機任務系統線纜的組成及分類，描述了線纜在翻修間隔期限內的損耗情況，結合任務系統線纜修理經驗給出處理建議，可為同類型特種飛機任務系統線纜修理提供參考。

關鍵詞：預警機；任務系統；大修；線纜修理

Keywords：AWACS；mission system；overhaul；cable repair

0 引言

預警機任務系統除配備遠程機載預警雷達外，還配備敵我識別、導航、電子/光電偵察與對抗等多種信息系統，可以執行預警探測、情報偵察、通信中繼、指揮控制和戰場管理等多種任務，是現代戰爭中不可或缺的信息化武器裝備[1]。多種信息系統之間、單個信息系統內部通過各種類別線纜并聯或者串聯在一起，實現任務系統內部所有設備供電、信號控制、信息交換、數據傳輸等功能。飛機全機線纜的數量非常龐大，從幾千根到幾萬甚至十幾萬根，文獻[2]對載機線纜數量級進行了簡單介紹。任務系統電子設備（LRU）數量遠大于載機，且設備內部模塊（SRU）數量多，需實現的功能范圍廣，線纜數量更多?；诰€纜重要程度、作用、數量及敷設難度等原因，線纜修理成為任務系統大修中的重要工作之一。

1 任務系統線纜組成

預警機任務系統裝有遠距離搜索雷達、數據處理、敵我識別、通信導航、指揮控制、電子對抗、顯示控制等電子設備，集預警、指揮控制、通信和情報于一體，用于搜索、監視與跟蹤空中和海上目標，并指揮、引導己方飛機執行作戰任務[3，4]。任務系統內設備之間的連接、系統外與載機的連接、設備供電控制、信號的接收與發送、信息的傳遞與分發都需要各種線纜來完成，任務系統的復雜程度決定了線纜具有長度跨度大、數量繁多、種類多樣化、電磁防護要求高等特點。航空線纜根據每一根電線、電纜的干擾特性對電線、電纜進行分類組合，同時有效地控制干擾耦合條件。

任務系統線纜根據航空線纜分類相關標準進行設計，結合任務系統電子設備數量多、頻帶范圍寬、功率大小兼備、靈敏度高、操作員工作時間長等特點，綜合軍標、航標及其他標準和規范，達到載機平臺、任務系統、人員防護等全功能兼容工作的目標。任務系統線纜類別組成如表1所示。

2 線纜損耗情況

多型號數十架預警機任務系統大修過程中發現，同類型線纜在機柜內部、機柜間、穿艙、罩內等位置的損耗情況不同，不同類型線纜在相同位置的損耗情況也有差異。損耗情況包括打結、混亂、腐蝕、磨損、破損、老化、龜裂、折斷等。本文根據任務系統線纜類別，介紹幾種典型的線纜使用損耗情況。2.1 電源線

電氣負載電源線和電子負載電源線的作用都是為負載輸送電能，其中電氣負載電源線設計要求更高。對于電氣負載電源線而言，線纜自身機械強度和柔韌性、外部因素如線束成捆方式和纏包物熱影響等，以及環境溫度、氣壓和高度的降額率等，對其使用壽命均有一定影響。圖1為雷達分系統電氣負載電源線，線纜原位修理時發現局部外屏蔽層破損。損耗原因主要有：線纜長度較長，頻繁振動現象明顯；線纜安裝時裝配人員未按照工藝規范進行安裝，線纜成捆方式未達到要求，致使線纜與金屬架構摩擦。圖2為雷達分系統平衡木內某設備電子負載電源線，修理時發現原白色標識、透明熱塑套管變黃。此類線纜該現象較多，原因為帶墊夾緊卡箍選型較小，致使線纜固定過緊，局部熱量集中，導致線纜過熱、燒焦。

2.2 音頻敏感線

音頻敏感線用于部分較敏感設備，作用是模擬、音頻、視頻、靈敏度、音量控制等信號傳輸。傳輸信號一般波形幅值較小、易受干擾，為避免內外部電磁場輻射，需進行屏蔽處理，廣泛采用屏蔽雙紐絞線。圖3為某機柜內顯示器視頻信號線表面保護層破損。經分析，該電纜破損原因為線纜航插頭對接安裝處空間不足，且航插頭熱縮套管熱縮后長度過長，電纜航插頭處熱縮套管相對較硬，破損處應力集中，導致外表面絕緣層破損。

2.3 光纜

光纜應含有一根或多根帶有保護層以及具有規定性能和尺寸的光纖，光纖應由規定的具有保護涂覆層的純石英玻璃或摻雜石英玻璃組成，纖芯材料的折射率應高于包層材料的折射率[5]。鑒于光纜具有不受任何電磁干擾、保密性強、傳輸頻帶寬、通信容量大、高速率、重量輕、耐腐蝕等優點，任務系統光纜主要用于網絡主干、分系統之間、通信容量較大鏈路、視頻信號鏈路、電磁環境較復雜處等。任務系統大修時，光纜常見故障包括光纜終端面損傷、雜質污染，光纜插頭腐蝕、磨損，光纜最外層護套龜裂、開裂或斷裂，光纜光功率損耗變大（衰減大）等現象。圖4為某機柜內部光纜插頭鍍層腐蝕現象。

3 線纜修理方式

線纜基本修理原則和設備相同，即原位修理和離位修理。機柜內部線纜隨機柜同步進行離位修理，其余原位修理。任務系統大修時，同步拆除任務系統在升級改進、能力提升、專項任務過程中遺留和產生的多余線纜。線纜修理方式由線纜種類、壽命、敷設位置、故障情況等因素決定，包含更換、基本修理及特殊修理，本文僅介紹前兩種。

3.1更換

更換修理方式適用于任務系統所有類型線纜。當線纜無法使用、修理后無法滿足要求或修復成本高于預設百分比時，應進行換新處理。當線纜有下列情況之一的，應進行整根更換：

1）線纜因受油、水、其他化學試劑等浸濕而漲大；

2）線纜表面因線芯銹蝕而有銅綠滲出；

3）線纜絕緣層明顯老化，變硬；彎曲線纜時，絕緣層發白、開裂，尼龍護套嚴重龜裂；

4）線纜線芯有斷絲；

5）線纜在中間折斷或損壞；

6）射頻電纜插損、駐波、相位等性能指標無法滿足技術指標的；

7）所有聚氯乙烯絕緣低壓臘克線、機柜間光纖/光纜應全部換新。

3.2基本修理方式

基本修理方式通用于所有線纜的局部修理，修理內容含屏蔽套、連接器、熱縮套管、標識、絕緣層等。

1）屏蔽套管修理

金屬材料和高分子復合材料的屏蔽套管（防波套管）在任務系統屏蔽線纜中均有使用。

金屬屏蔽套管具有良好的導電性和較高的磁導率，但缺點是密度大、彈性差、易腐蝕等。修理要求如下：

a.若屏蔽套表面銹蝕、折斷、脫節、扭折變形、嚴重壓坑時，應予更換；

b.若表面露銅發黑，用乙醇或四氯化碳擦洗，涂銀粉處理即可；

c.雙層屏蔽套每300mm長度內，單層屏蔽套每500mm長度內，斷股不超過兩股、斷絲不超過15根，焊斷即可；

d.有輕微壓傷變形時，允許進行整形修復，修理后按自然弧形彎曲180°、不脫節、不影響電線穿入，可繼續使用。

高分子復合材料的導電性能較金屬差，優點是質量輕、耐腐蝕、方便布線等。高分子復合材料的屏蔽套管表面破損面積小于限定值時進行修補處理即可，大于限定值時應換新處理。

2）電連接器修理

電連接器是電子設備中的重要元器件之一，主要起電信號傳輸控制以及電氣設備間的電氣連接作用，電連接器殼體有不銹鋼、鋁合金、復合材料等多種材料[6]。線纜兩端電連接器常見故障有觸腳松動、插針彎曲、銹蝕、絕緣材料老化、龜裂等。

任務系統線纜連接器（含氣密穿艙座）有下列情況之一的應予更換：

a.銹蝕、裂紋、影響正常工作的變形；

b.滾花損傷面積超50%、損傷深度超二分之一，圖5為連接器滾花損傷現象；

c.棱柱損傷面積超50%、損傷高度超二分之一、連續兩根以上整根損傷；

d.插頭座定位銷損壞長度超過三分之一或定位鍵有掉塊；

e.插頭螺紋和外殼局部損傷超過螺紋工作部分的四分之一或整扣損傷超過一扣；

f.卡口式（快卸）電連接器插座殼體引導、定位、鎖緊鍵槽缺損、變形；

g.針孔歪斜影響后續使用。

下列情況進行修理即可：

a.插頭（座）殼體表面鍍層脫落面積超過20%時，應重新進行表面處理；

b.插頭螺帽保險孔（大于2個）損壞時允許另鉆，但總孔數量不應超過新品孔數的兩倍；

c.電連接器內電纜若有交叉，應重新調整；

d. 高頻插頭（座）聚乙烯塑料芯有輕微裂紋和炸紋，滴甲苯粘結即可。

3）熱縮套管及標識套管

熱收縮套管主要用在電線電纜接續處以及線纜航插頭連接處，作用是絕緣、緊固、防腐蝕、包封等。當熱收縮套管出現開裂、變形、發白、發硬、發脆等老化現象時，應予以換新；若有油跡，應用酒精進行局部清洗。

標識套管的作用是對裝機線纜進行身份標識，對裝機線纜進行區分，同時利于線纜敷設、調試、維修、檢測等。當標識套管出現磨損、松動、斷開、字跡模糊、老化等現象，應予以換新。

4）其他修理

橡膠絕緣層的修理。硫化法僅適用于橡皮絕緣和橡皮護套電纜的修理，且修理用的橡皮帶和膠漿應與被修理電纜的材料相同；修理后連接應相對良好，不得分層，表面應圓整，在彎曲情況下，不得有翹皮、脫層現象。

數據總線的修理?？偩€電纜表面若有輕微裂痕（不露線芯），可用熱縮管進行熱縮保護修復。數據總線主電纜端頭的短截線與終端屏蔽若松動，重新處理。

同軸射頻電纜的修理。同軸射頻電纜軸向裂紋長度不超過20mm時，允許使用同色塑料燙補后以五倍電纜直徑彎曲電纜，修補層不脫落可繼續使用；同軸射頻電纜紗包層局部磨損，應進行電性能測試檢查，技術指標滿足使用要求的，可經修理后繼續使用。

4 結束語

任務系統線纜故障原因包括環境因素、人為因素等，線纜敷設需注意線纜類別、散熱、輻射方向、摩擦防護、工具損傷、卡箍耳片夾傷、彎曲半徑等因素，經歷翻修間隔期，大修時線纜輻射水平、工藝、技術應優于初次敷設。線纜檢測修理時，應引入科技手段，采用自動化檢測，對全機線纜的導通、斷路、短路、串接進行集成檢測，加快檢測速度，提高檢測可靠性，避免人為差錯，具有可追溯性，國內相關研究眾多。任務系統的集成化、大功率、寬頻帶、高靈敏度等發展趨勢要求新型線纜的研發與修理技術水平的提升應同步，以應對各種因素導致的故障。

參考文獻

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[3]鄭連澤，建毅.預警機的關鍵技術分析及發展趨勢預測[J].艦船電子工程，2014（2）：1-6.

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