大型客機試飛電氣線纜改裝方法研究

徐敦

摘 要：測試線纜工作是大型客機試飛改裝的重點和難點之一，同時也是民機試飛的試飛技術(shù)的重點攻關(guān)任務(wù)。大型客機測試點參數(shù)繁多，系統(tǒng)復(fù)雜帶來空間緊張和布線困難的問題，同時又面對著適航嚴(yán)格的改裝審定，該文從一體化并行改裝思路，分布式測試改裝系統(tǒng)構(gòu)架和線纜轉(zhuǎn)接中繼設(shè)計三方面對民機試飛電氣線纜改裝方法進行探討。通過一體化改裝工作模式來，保障電氣線纜改裝的完整性和規(guī)范性并提高線纜改裝的效率，采用分布式架構(gòu)來減少測試線纜的數(shù)量和長度，并提出可采用線纜轉(zhuǎn)接器來有效地解決狹隘區(qū)域的布線困難。

關(guān)鍵詞：試飛改裝 一體化改裝 分布式測試系統(tǒng) 線纜轉(zhuǎn)接器

中圖分類號：v2 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）06（a）-0069-02

在民機飛行試驗系統(tǒng)中，改裝工作是實現(xiàn)飛行試驗的重要手段，是民機飛行試驗和適航取證的重要一環(huán)。大型客機試飛改裝一方面由于其高度的安全性，需要面對適航部門“苛刻”的審定，迫切需要建立嚴(yán)格完善的設(shè)計體系，一方面又面臨著由于測試點參數(shù)繁多，系統(tǒng)復(fù)雜帶來空間緊張和布線困難的問題。因此，測試線纜改裝工作是飛機試飛工作的關(guān)鍵任務(wù)，也是民機試飛技術(shù)的重點攻關(guān)任務(wù)。

針對民機電氣線纜改裝中存在的空間緊張及安全性要求高的困難，該文主要從‘一體化并行改裝思路、分布式測試改裝系統(tǒng)構(gòu)架和線纜轉(zhuǎn)接中繼設(shè)計三方面對民機試飛電氣線纜改裝方法進行探討。

1 一體化并行的改裝線纜工作方式

大型客機試飛數(shù)據(jù)參數(shù)多，數(shù)據(jù)量大，分布廣，因而測試改裝線纜接口設(shè)計和敷設(shè)設(shè)計工作量巨大，尤其是飛機封閉區(qū)域如機翼和尾段空間狹小，測試線纜繁雜，飛機裝配后改裝施工難度極大。因此必須在飛機設(shè)計階段考慮到改裝線纜的通道設(shè)計，在設(shè)計發(fā)圖時預(yù)留改裝測試線纜通道，在飛機制造和裝配階段預(yù)埋線纜裝機。

一體化改裝的工作方式就是將改裝作為試飛單位的重要設(shè)計實施部門，改裝單位應(yīng)在飛機設(shè)計和制造階段就應(yīng)全面參與，改裝設(shè)計和飛機設(shè)計并行，改裝實施和飛機制造、裝配并行。在電氣線纜敷設(shè)的工作中，試飛單位應(yīng)盡早協(xié)調(diào)飛機設(shè)計單位啟動試飛測試工作，在飛機研制初期就著手測試系統(tǒng)和線纜的設(shè)計，以盡快對設(shè)計提出測試線纜需求。在具體的測試參數(shù)尚未確定前，試飛改裝單位要對測試線纜需求進行分析統(tǒng)計，并與飛機設(shè)計人員一起就初步的測試點選位和測試線纜裝機預(yù)留空間進行協(xié)調(diào)。待測試參數(shù)確定后，改裝單位應(yīng)先初步確定測試線纜線規(guī)、安裝固定方式、線束直徑和材料選型等信息，并對改裝線纜的電磁干擾進行初步估算，然后再與飛機設(shè)計人員進行飛機改裝線纜通道的并行預(yù)設(shè)計，將改裝線纜的設(shè)計體現(xiàn)在飛機設(shè)計發(fā)圖圖紙上，在制造時把測試改裝中所要使用的總線、電纜、測試裝置安裝到位。

在民機試飛工作中，適航當(dāng)局對試飛改裝構(gòu)型的管理和制造符合性有非常嚴(yán)格的要求，而一體化改裝的工作方式則能夠從根本上保證設(shè)計和實施的規(guī)范性和完整性。改裝工作在飛機設(shè)計和制造階段就參與到飛機設(shè)計，可讓試飛改裝人員充分了解改裝對象，也可以使設(shè)計、制造人員充分解飛行試驗的需求。

2 機載分布式測試系統(tǒng)構(gòu)架

大型客機綜合實驗涉及到飛機的多個子系統(tǒng)，分布在飛機各個部位上，每個子系統(tǒng)都需要進行相關(guān)的飛行試驗，所以給測試線纜改裝工作帶來挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的集中式或簡單分散式測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)需要將幾百個不同的測試參數(shù)從飛機各個部位引入到客艙中的數(shù)據(jù)采集器和記錄器，線纜數(shù)量多，長度長，管理難，很難滿足系統(tǒng)需求。機載分布式測試系統(tǒng)是指在按照飛機不同物理部位分為各個子系統(tǒng)，在每個子系統(tǒng)安置數(shù)據(jù)采集器，將子系統(tǒng)內(nèi)的傳感器測試數(shù)據(jù)或飛機抽引數(shù)據(jù)傳輸?shù)讲杉鳎偻ㄟ^一根網(wǎng)線將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)連接到客艙內(nèi)的機載網(wǎng)絡(luò)測試核心主交換器（見圖1）。

分布式測試系統(tǒng)給線纜改裝工作帶來的優(yōu)點有以下幾點。

（1）有效減少空間緊張的飛機區(qū)域（如機翼和尾段）的測試線纜數(shù)量和長度，便于線纜通道設(shè)計。

（2）有效地減少測試線纜進入客艙（氣密區(qū)）的穿艙件改裝。

（3）通過網(wǎng)絡(luò)化測試系統(tǒng)可解決因大型客機測試點多，分布廣泛，作用距離長帶來的信號衰減問題。

3 可選擇線纜轉(zhuǎn)接器設(shè)計

民機試飛測試選用傳感器及抽引線纜種類繁多，為了便于統(tǒng)一管理及配置，除一些特殊定義的測試線纜（如光纖或同軸電纜等）外，經(jīng)常選用轉(zhuǎn)接器設(shè)計對測試線纜進行規(guī)劃。傳統(tǒng)機載測試線纜轉(zhuǎn)接器將從傳感器和飛機系統(tǒng)抽引出的線纜通過各自定義好的接口連接插頭接到附近轉(zhuǎn)接器上，轉(zhuǎn)為通用測試線纜進入客艙的數(shù)據(jù)采集器。一根接口線纜對應(yīng)一根通用測試線纜連接到客艙采集器，線纜數(shù)量大，亦需要配置具備測試線纜總數(shù)通道的采集板卡，價格昂貴，同時一般因為從轉(zhuǎn)換器到客場采集器的線纜較長，造成線纜布線困難的問題。

大型客機試飛樣機根據(jù)不同的試飛任務(wù)有著不同的測試要求，涉及到飛機的飛控、液壓、航電、電氣等多個子系統(tǒng)，相當(dāng)一部分的測試線纜在試飛其它科目的時候是不工作的。針對大型客機線纜改裝工作量大，測試通道數(shù)量多的問題，采用選擇轉(zhuǎn)接器的設(shè)計對單次試飛任務(wù)進行選擇性傳輸?shù)讲杉鳎诿考軝C試飛中根據(jù)試飛任務(wù)有選擇的連接從轉(zhuǎn)換器到采集器的通用電纜，可以有效地減少測試線纜和數(shù)據(jù)采集通道的數(shù)量。在開展試飛改裝線纜工作前期，應(yīng)首先與試飛計劃編制單位進行溝通，確定試飛任務(wù)計劃，統(tǒng)計出試飛最小和最大測試所需線纜數(shù)量，并預(yù)留適量余度。選擇轉(zhuǎn)接器通用測試線纜輸出端面的安裝位置應(yīng)考慮可達性，便于改裝工作后期的對測試線纜的調(diào)整。在每次飛行試驗前應(yīng)根據(jù)試飛任務(wù)單來檢查選擇轉(zhuǎn)接頭的具體連接情況，并在采集器板卡設(shè)置中應(yīng)根據(jù)不同選擇采集器的配置進行測試通道的設(shè)置。

4 結(jié)論

隨著我國大型飛機項目的啟動，如何克服大型客機試飛改裝中由于測試參數(shù)多，空間緊張所造成的布線困難是保障大型客機試飛任務(wù)順利完成的重要因素。采用一體化改裝的工作思路，可以有效地聯(lián)合飛機設(shè)計單位、制造單位和試飛機構(gòu)來共同開展電氣線纜敷設(shè)工作，總體規(guī)劃電氣線纜的敷設(shè)工作，保障電氣線纜改裝的完整性和規(guī)范性并提高線纜改裝的效率；分布式測試改裝系統(tǒng)構(gòu)架可以通過網(wǎng)絡(luò)化測試系統(tǒng)，減少測試線纜的數(shù)量和長度，減少改裝線纜敷設(shè)工作量；而可選擇轉(zhuǎn)接器的使用，則可在局部空間緊張的區(qū)域通過合理規(guī)劃試飛科目來靈活調(diào)整測試線纜的連接，也可以有效地解決這些區(qū)域由于測試線纜數(shù)量巨大所帶來的布線困難。

參考文獻

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