民機試飛改裝電纜接入方式研究分析

王漢斌

【摘 要】民機試飛改裝中，電信號的抽引是測試改裝工作的重點和難點，測試信號涉及所有系統，遍布全機各個區域，難以用統一的改裝方式實現信號抽引。在電氣改裝過程中，要綜合考慮安裝環境、可維護性以及安全性等因素，選擇合適的改裝電纜接入方式。本文通過研究分析幾種電氣抽引的優缺點，試飛改裝電纜的設計提供了理論參考。

【關鍵詞】試飛改裝；并線抽引；轉接抽引

0 引言

民用飛機一般在完成設計制造后取證交付前，為驗證飛機的性能、操穩等指標符合預期設計目標，以及達到適航條款的最低要求，試飛單位要進行大量的飛行和地面試驗，此時需在原型機上增加測試改裝，主要包括機械改裝和電氣改裝兩部分。本文主要針對電氣改裝中，抽取原機信號的方式進行分析和研究。

1 信號抽引方式簡介

民機試飛階段信號抽引涉及全機所有系統，涉及范圍廣，根據不同的區域環境，主要采用的信號抽引方式有如下幾類：1）轉接抽引-在設備端或分離面處斷開原機連接，增加一段三通線束；2）并線抽引-在原機線束上，將需要抽引的信號線打斷，壓接永久接頭，增加導線引出；3）增加導線-打開原機線束連接器，在預留測試口處，增加導線引出；4）加裝接線端子-在原機配電盤箱的接線柱上直接加裝接線端子；5）接線模塊抽引-在飛機設計過程中就引入接線模塊，對需要抽引的信號在接線模塊中直接引出。

除了機載設備留有測試接口和115V電源引電和測試之外，增加導線和加裝接線端子的方式在電氣改裝中較少使用，另外，接線模塊抽引需要在飛機設計階段考慮，會增加部分設計工作，在國內某型號客機上已經得到了應用。目前，得到廣泛使用的是并線抽引和轉接抽引，這兩種方式均是建立的飛機電氣互聯系統設計完成的基礎開展的。

并線方式采用對抽引信號導線增加永久接頭的方式實現，所增加的線束段與試飛單位提供的抽引設備相連線束連接。并線方式無線束段位置選擇的限制，具有實施方便、生產周期短等特點。

轉接方式在原有線路的基礎上增加線束段，不影響原線束構型，自制線束段使用永久接頭轉接，并與試飛單位提供的抽引設備相連線束連接。原有線路上增設的線束段需要保持與所連線路相同數量的連接導線。增設永久接頭所連線束段只需包含抽引信號。轉接方式具有不破壞原機線束結構、適用于短期試驗等特點。

2 并線和轉接優缺點

2.1 是否影響原機電纜

并線方式通過增加永久接頭的方式抽引信號，這種方式改變了裝機電纜原有的構型，需要破壞原有導線，增加永久接頭，修改了電纜的結構。另外，該方式同時改變了裝機電纜的安裝和線束構型，并且在改裝線纜移除后，永久接頭將留在原機線束中，增加了故障點；轉接方式采用新增加線束段的方式抽引信號，這種方式不改變原機線束構型，僅改變原機線束安裝構型。增加的線束段可以在試飛結束后移除，不改變原機的構型。

2.2 抽引線束性能

并線中采用的永久接頭自身的可靠性較高，但永久接頭在增加后不能刪除，試飛測試完成后，將留在原線束中；轉接方式的試飛改裝電纜因增加了兩個連接器和一段線纜，增加了三處故障點，可靠性較并線降低。因其為新增線束，可根據測試任務的開展，增減該部分線束，靈活性較大。

2.3 設計、制造周期

并線方式僅對需要抽引的導線進行引出，原理上比較簡單，使用永久接頭、導線和1個轉接連接器，涉及物料漸少，設計和制造周期短；轉接方式涉及到原機連接器對接，同時需要考慮原機連接器中的所有信號，使用永久接頭、導線和3個連接器，涉及物料是并線方式的10倍左右，原理上相對復雜，設計和制造周期長。

2.4 安裝位置

并線永久接頭在位置設置時較為靈活，可在整個線束敷設路徑上挑選合適的實施位置；轉接方式主要應用于分離面處，因此安裝區域受限于分離面等轉接處的空間。

2.5 安裝空間限制

并線方式增加永久接頭受空間影響較小；轉接方式的電纜將導致裝機線束路徑上增加線束長度，少則增加線束松弛度，多則需要額外的空間進行線束盤繞安裝。對于諸如機頭、設備艙、附件艙和機翼等布線密集或空間狹小區域受到較多限制。另一方面，若盤繞線束為功率線束，可能對周邊關鍵敏感線束產生影響。

2.6 試驗試驗周期

使用并線方式將產生不便于刪減的線束段，這種方式適用于長期試驗，短期試驗不推薦使用；轉接方式不改變線束構型、拆裝方便，既可用于長期試驗，又可用于短期試驗。

2.7 屏蔽連續

并線和轉接方式都可實現屏蔽連續，其中并線方式更為可靠。并線方式使用帶屏蔽性能的永久接頭進行轉接；轉接方式采用導電連接器可認為是屏蔽連續，無需額外增加接地。

2.8 重量影響

并線方式產生的重量增加較少，拆除后僅將永久接頭留在原機線束中，重量可認為無改變；轉接方式新增了連接器和線束段，而且安裝位置受限，同時可能產生額外線束段，產生的重量影響較大，但移除改裝線束段后對原機不產生重量影響。

2.9 故障風險

并線方式僅改變需抽引信號的線路，增加了被抽引信號的故障點，影響范圍有限；轉接方式涉及在裝機線纜連接路徑中新增相同功能的線束段，增加了所有信號的故障點，設計錯誤或故障將影響裝機電纜正常連通功能。

3 并線與轉接的設計因素

并線與轉接方式的選擇主要和線束安裝區域和安裝環境有關。在對周圍環境或線束本身性能影響較小的前提下，應適當顧及導線的安裝和維護。

并線和轉接設計需考慮以下因素：

1）盡量選擇連接導線少的連接器和線束，減少設計工作量；

2）盡量選擇離試飛采樣設備路徑短的線束，方便測試信號排故；

3）盡量選擇離信號源較近的線束或分離面，減少壓降和信號故障帶來的影響；

4）應考慮線束的安裝、維護，具有良好的可達性；

5）避免在電磁干擾區域進行信號抽引；

6）避免安裝在強風潮濕區域、高振區域、非增壓等環境惡劣區域；

7）避免安裝在線束密集、空間狹小的區域，以減少對線束的磨損；

8）避免在線束屏蔽要求高的線束段并線和轉接。

4 小結

本文針對民機試飛改裝電纜接入方式中主要應用的并線抽引和轉接抽引進行了分析和比較，給出了兩種方式的優缺點和設計考慮因素，為試飛改裝電纜的設計提供了理論參考。