現(xiàn)代民用飛機(jī)布線松弛度淺析

胡煌華，陳起予

（上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院，上海201210）

現(xiàn)代民用飛機(jī)布線松弛度淺析

胡煌華，陳起予

（上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院，上海201210）

EW IS專業(yè)進(jìn)行民用飛機(jī)布線時(shí)，設(shè)置線束合理松弛度影響整個(gè)飛機(jī)線束安全性和維修性，應(yīng)當(dāng)從工程設(shè)計(jì)和制造工藝方面綜合考慮。通過對(duì)最新民用飛機(jī)布線松弛度的研究，有利于提高民用飛機(jī)EW IS設(shè)計(jì)的安全性和維修性。

EW IS；布線；松弛度；安全性；維修性

據(jù)報(bào)道，多次國際空難事故與電氣線路設(shè)計(jì)有關(guān)：空客A380飛機(jī)曾因電氣布線問題使項(xiàng)目進(jìn)度推遲一年，直接、間接損失達(dá)40億歐元之多。2007年底，美國聯(lián)邦航空當(dāng)局（FAA）在25-123修正案中正式提出EWIS（ElectricalWiring Interconnection System電氣線路互聯(lián)系統(tǒng)）的概念，并新增了H分部［1］，將其提高到系統(tǒng)級(jí)別。隨著飛機(jī)用電設(shè)備的逐步增多，EWIS作為飛機(jī)上的一個(gè)系統(tǒng)受到國外的適航當(dāng)局和中國民航總局的重視。布線松弛度是EWIS系統(tǒng)中一個(gè)重要的方面，不同區(qū)域?qū)€束松弛度的要求不盡相同，合理的松弛度對(duì)消除應(yīng)力、連接器和端子等重新安裝都非常重要，加強(qiáng)對(duì)民機(jī)布線設(shè)計(jì)中松弛度的研究，可以提高整個(gè)布線系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和安全性。

1　布線松弛度設(shè)計(jì)通用要求

由于飛機(jī)在飛行時(shí)結(jié)構(gòu)的變形、線束端頭的制造公差、線束分叉和安裝公差，以及維修余量的要求，在設(shè)計(jì)線束敷設(shè)路徑時(shí)，應(yīng)設(shè)置合理的松弛度。除附加的松弛提供滴水環(huán)外，通常線束在兩個(gè)支撐點(diǎn)之間，由于線束自身的特性，兩個(gè)支撐點(diǎn)之間的線束會(huì)自然下垂，要求松弛度應(yīng)該在13 mm之內(nèi)，松弛度過大會(huì)引起線束不必要的抖動(dòng)，松弛度過小會(huì)造成飛機(jī)震動(dòng)時(shí)線束對(duì)卡箍的應(yīng)力，可能造成卡箍的變形。

1.1松弛度參數(shù)

線束包絡(luò)面范圍由以下公式確認(rèn)：

其中：W為包絡(luò)面最大截面半徑；L為兩相鄰卡箍點(diǎn)距離；α為系數(shù)（見表1）。

表1　α范圍

線束松弛度示意圖如圖1所示。

圖1　線束松弛度示意圖

2　線束安裝和維修余量

在線束設(shè)計(jì)和制造時(shí)，應(yīng)充分考慮在線束端頭端接連接器或者端子時(shí)需要預(yù)留13 mm的安裝余量，用于連接器或者端子的端接［2］，此安裝余量應(yīng)分布在連接器和第二個(gè)卡箍之間，在安裝連接器時(shí)，可以拆除第一個(gè)卡箍以便安裝。安裝余量和維修余量如果預(yù)留不充分，導(dǎo)致的后果可能就是更換整根線束，影響現(xiàn)代飛機(jī)的經(jīng)濟(jì)性。

2.1接線端子維修余量

通過接線端子端接的導(dǎo)線應(yīng)預(yù)留至少兩倍套管長度的維修余量，這些余量應(yīng)分布在端子附件以便于維護(hù)人員更換端子時(shí)利用。

2.2連接器維修余量

通過連接器端接的導(dǎo)線應(yīng)預(yù)留至少25 mm的維修余量。

3　特殊區(qū)域布線松弛度設(shè)計(jì)要求

3.1高振區(qū)布線的原則

（1）導(dǎo)線的松弛度不應(yīng)使導(dǎo)線與卡箍之間在振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生摩擦或應(yīng)力從而導(dǎo)致卡箍中的橡膠墊變形；

（2）在卡箍之間的導(dǎo)線必須有適當(dāng)?shù)乃沙诙龋韵Y(jié)構(gòu)件偏轉(zhuǎn)對(duì)導(dǎo)線產(chǎn)生的應(yīng)力；

（3）為滿足滴水環(huán)的需求而留有的松弛度，應(yīng)保證滴水環(huán)的安裝能盡量限制和減少其移動(dòng)。需要附加固定卡箍或其它防止移動(dòng)的措施。

3.2鉸鏈位置線束松弛度

在鉸鏈位置敷設(shè)的線束應(yīng)確保在鉸鏈開閉時(shí)不會(huì)有應(yīng)力傳遞到線束上。線束應(yīng)沿著鉸鏈軸方向敷設(shè)，不可直接橫跨。線束松弛度取決于鉸鏈的動(dòng)員包絡(luò)，應(yīng)確保在鉸鏈運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，線束不會(huì)承載應(yīng)力。需要通過關(guān)鍵卡箍標(biāo)識(shí)來確保此處的松弛度。如果線束與運(yùn)動(dòng)部件的隔離距離不能滿足要求，必須在過鉸鏈軸位置增加線束保護(hù)材料，如圖2所示。

圖2　穿過鉸鏈處線束敷設(shè)

3.3設(shè)備拆裝維護(hù)余量要求

對(duì)于在拆除系統(tǒng)設(shè)備（LRU設(shè)備）前無法拆裝的連接器，需增加額外的維護(hù)余量，便于拆裝系統(tǒng)設(shè)備。維護(hù)余量需根據(jù)設(shè)備拆裝的運(yùn)動(dòng)模擬來確認(rèn)。此維護(hù)余量需要通過設(shè)置關(guān)鍵卡箍標(biāo)識(shí)以確保安裝結(jié)果與設(shè)計(jì)預(yù)期一致。當(dāng)必要時(shí)，需增加線束保護(hù)材料以避免在拆裝設(shè)備時(shí)，磨損線束。線束保護(hù)材料應(yīng)超過第一個(gè)卡箍點(diǎn)25 mm，在拆除設(shè)備時(shí)不會(huì)被移除。

3.4振動(dòng)設(shè)備連接器松弛度

對(duì)于與振動(dòng)設(shè)備相連的連接器，需增加額外的松弛度，以確保線束隨設(shè)備振動(dòng)一起運(yùn)動(dòng)，線束上不會(huì)產(chǎn)生過大應(yīng)力。同時(shí)需通過關(guān)鍵卡箍標(biāo)識(shí)控制此松弛度。

3.5運(yùn)動(dòng)設(shè)備連接器松弛度

與作動(dòng)器或者其他運(yùn)動(dòng)設(shè)備相連的線束，應(yīng)根據(jù)設(shè)備運(yùn)動(dòng)包絡(luò)增加額外的松弛余量。需通過關(guān)鍵卡箍標(biāo)識(shí)控制此松弛度，如圖3所示。

圖3　運(yùn)動(dòng)設(shè)備相連線束松弛度要求

4　結(jié)束語

現(xiàn)代民機(jī)對(duì)于安全性的要求永遠(yuǎn)排在第一位，作為EWIS系統(tǒng)，在全機(jī)布線的時(shí)候，會(huì)遇見各種復(fù)雜的問題，布線松弛度作為EWIS布線系統(tǒng)一個(gè)重要的分支，布線的合理性都有重要的意義。更好的控制布線松弛度，對(duì)民機(jī)設(shè)計(jì)安全和后期維護(hù)成本的減少，都有一定的意義。如何提高布線松弛度的合理性，對(duì)民機(jī)設(shè)計(jì)師也是一個(gè)挑戰(zhàn)，需要孜孜不倦的研究。

［1］CCAR25-R4，中國民用航空規(guī)章第25部運(yùn)輸類飛機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［2］范玉青.現(xiàn)代飛機(jī)制造技術(shù)［M］.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2001.

Study ofW iring Slack in Modern CivilAircraft

HU Huang-hua，CHEN Qi-yu
（Shanghai Aircraft Design&Research Institute，Shanghai 201210，China）

In the EWIS design of civil aircraft，the proper wiring slack shall be determined to ensure the safety andmaintainability，which should be provided by both engineering and manufacture methods.By the study and research of harness slack of latest civil aircraft，the safety and maintenance of aircraft EWIS design could be improved.

EWIS；wiring；slack；safety；maintainability

V262

A

1672-545X（2016）05-0077-02

2016-02-21

胡煌華（1983-），男，江西進(jìn)賢人，碩士，工程師，研究方向：民機(jī)設(shè)計(jì)EWIS專業(yè)。