民用飛機電纜測量系統的現狀及發展前景

董文倩 李妍

摘 要：民用飛機上電纜完整性測試是飛機總裝過程中的一項重要工作，是保證飛機動力系統、航電系統、等系統的線路及功能完整性、可靠性的重要組成部分，是保證各系統順利進行功能試驗前必須完成的重大節點。

關鍵詞：民用飛機；電纜；自動測量系統

隨著航空技術的高速發展，飛機各系統不斷吸納最新科技成果，不斷更新，飛機的電傳和系統電控制化及系統高度綜合集成化，各系統之間的信號交聯關系越來越錯綜復雜。自動飛行控制系統就和導航系統，動力系統，飛控系統，顯示儀表等有信號交聯關系，這樣就導致了飛機電纜縱橫交錯，十分龐大繁雜。

1 民用飛機機上電纜完整性自動測量系統的重要性

民用飛機機上電纜完整性自動測試設備的投入使用不僅可以大大提高勞動生產率，縮短測試周期以及飛機總裝周期，而且可以提高測試準確性，保證全機電纜及受試二極管、電容、繼電器、開關、保險絲等電子電氣元件的可靠性，并能迅速診斷故障類型和部位。因此，進行民用飛機機上電纜完整性自動測試技術研究，開發滿足適合民用飛機使用要求的全機電纜自動測試設備，是飛機制造和維修必不可少的一項關鍵工作。

鑒于此，具有通用、簡便、高效、智能化、可擴展等特點的電纜測試儀將會越來越受到青睞，它將在未來的工業自動化生產、國防軍事防御建設上起到重要作用。發展前景好、電纜測試技術先進的測試儀不僅可以掌握關鍵技術，提高自主創新能力，同時還能給我國帶來極其可觀的經濟效益。

2 當前我國用飛機機上電纜完整性測試現狀分析

傳統的電纜測試通常是人工采用萬用表、蜂鳴器等工具進行逐點手動測試，適用于測試電纜類型少、電纜芯數較少的情況，而在進行民用飛機機上電纜完整性測試時有數萬個測試點。這里可以試比較下，從周期上來說：目前對某機型采用的手動電纜測試方法測試一架飛機需要40天時間，半自動設備也需要一周的時間，其半自動電纜測試系統如圖所示。通過將飛機上的線纜通過轉接電纜引到飛機外部進行電纜導通、絕緣測試大大提高了勞動效率。然而，部分數據總線的測量由于阻抗不匹配以及轉接電纜過長的原因無法進行測量，同時轉接電纜線纜僅僅將設備接口引到機外測試，對于人為的影響無法避免。

從使用方便性上來講，手動測試時連線錯綜雜亂，操作繁瑣復雜，還容易造成錯檢漏檢，而全自動電纜測試儀連線有序快捷，測試快速簡便，大大減輕工作人員的負擔，同時可靠性也得到更強的保障。從全自動電纜測試儀使用情況上來看，目前國內一些飛機制造企業已經購置了國外的全自動電纜測試儀，雖然測試點數不多，但比手工測試還是大大提高了工作效率。

目前國內僅有早期研制有基于單片機的電纜測試設備，近期的基于PC機的電纜測試設備。它們的缺點是設備笨重、測量盲區大，可靠性較差、模塊化智能化水平低且精確定位時，對電纜本身有破壞，現在都基本上沒有投入實際生產應用。電纜測試手段還比較落后，其最主要的缺點是通用性不夠，適應面比較狹窄，無法滿足當前生產快速發展的要求。除了現在某些單位花費巨資引進國外先進電纜測試儀器，更多的單位現場檢測電纜的手段還相當落后，有些用于重點型號的軍機電纜至今還在用萬用表、兆歐表、蜂鳴器或指示燈手工逐點搭接，通過觀察電、聲或光信號，來判斷每條線路的通斷，這樣進行導通檢測，不僅效率低、速度慢、操作人員易疲勞，還比較容易造成錯檢和漏檢。另一方面，從國外進口的電纜故障檢測設備，由于采用高集成化，使其使用和日常維護都很不方便，特別是一旦發生重大故障，設備維修周期長、價格昂貴，嚴重制約工業生產電纜故障檢測進度。

3 國際民用飛機機上電纜完整性測試對比分析

國際上幾個航空工業較發達、技術先進的國家，如美國、德國、法國，在電纜測試方面的技術卻已比較成熟，普遍使用線束分析儀等產品廣泛應用于線纜測試、連接器測試、配線系統測試等方面，對航空電纜斷路、短路、絕緣性能等故障進行檢測。

民機電纜完整性測量系統的研制正向小型化、模塊化、智能化、通用化方面發展。小型化滿足了攜帶輕便、更加靈活的發展需求，有利于現場布線時的適時調整，使測試變得更加快捷。模塊化有利于系統的擴展，針對客戶的需求可靈活應對，還有利于產品的升級換代。智能化是未來儀器設備發展的一個大趨勢，它能夠減少人力的投入，使得操作人員處理起來更為簡單清晰，得心應手。針對未來我國對航空的更加有力的投入支持，飛機機型將層出不窮，因此研制更加通用的測試儀器也顯得非常必要。國外的電纜測試技術不僅大大領先我國，而且發展勢頭迅猛。由此技術轉化成的產品不但在他們國內得到普遍的運用，也在蠶食著我國巨大的市場。在民機航空制造企業，目前國外波音、空客都根據自己飛機型號需求研發研制了符合自己機型的民用飛機機上電纜完整性自動測試系統。如波音飛機公司采用的DIT-MCO的9500系列設備，可提供3萬點測試以上，配合電纜數據測試管理系統進行民用飛機機上電纜完整性測試只需要2～3天。近年來，為減少和防止由電纜故障引發的突發性事故，美國和歐洲等電纜檢測技術先進的國家致力于航空電纜缺陷與故障的早期檢測和預防的研究。波音飛機公司采用DIT-MCO的FACT 8000系列和2650系列等自動電纜測試儀，廣泛用于各種型號飛機的電纜完整性測試。司科斯基公司使用線纜測試儀測量該公司全系列直升機如：RAH-66，S-92，V-22，H-60，S-76等。格魯門公司有5臺DIT-MCO的FACT 8000系列測試儀在工作，用于測試機型F-14，EA-6B和E-2C等。洛克西德空間系統、United Space Alliance、Loral Space Systems、阿爾卡特航天、西班牙EADS CASA、空客、美國NASA、日本東芝、美國UT Starcom、韓國宇航研究所等眾多國際著名企業均采用自動電纜測試儀測試復雜設備的布線完整性。

參考文獻

[1]樊華.航空電纜綜合測試系統的研究[D].西安石油大學，2012.

（作者單位：中航沈飛民用飛機有限責任公司工程研發中心）