航空電子設備靜電防護措施探究

趙 耀 張欽元 王 鵬

中國飛行試驗研究院 陜西 西安 710089

1 航空電子設備產生靜電的原因

1.1 摩擦或撞擊產生靜電 由于航空電子設備的主要材質為金屬等導體，在航空飛行過程中各設備之間的摩擦或撞擊均可能會引發靜電現象。因此，摩擦或撞擊是航空電子設備產生靜電的主要原因之一。一方面，摩擦靜電可能在金屬設備之間形成，也有可能在非金屬設備之間形成，而靜電的大小則是由摩擦或撞擊的力度決定的。另一方面，技術人員對航空電子設備的日常維護中，不可避免地會存在衣物、維護用具等與電子設備之間的摩擦，倘若周圍環境比較干燥，也可能引發靜電現象。此外，在航空電子設備上進行噴漆、加油、檢修等操作也均有可能形成靜電。

1.2 設備運行集聚靜電 航空電子設備運行在飛行環境中，存在與空氣摩擦、地面摩擦、人體摩擦之間產生靜電的可能性，倘若這些靜電產生后不能得到及時的釋放，便會積累在航空電子設備的表面，隨著積累量的增多，便會通過航空電子設備直接傳導給周圍環境，引發很多事故，例如:很多航空設備內的電子干擾事故，便是由集聚在設備表面的靜電引發的。此外，由于大量集聚的靜電對環境中的灰塵、顆粒物等能產生吸附效應，會導致電子設備表面逐漸積累大量的灰塵和顆粒物，久而久之，也會增加航空電子設備的故障率，引發不可預見的安全事故。

2 航空電子設備靜電的危害

2.1 容易引發安全事故 在人類航空發展史上，由靜電引發的安全事故可謂不勝枚舉。早在1967年，美國研發的阿波羅號宇宙飛船在起飛測試時，便由于飛船設備表面靜電引發了火災，導致三名宇航員遇難；2011年，日本航空自衛隊小松基地所屬的一家F―15戰機油箱所受壓力過重引發靜電，引發油箱墜落安全事故。此外，靜電事故還曾導致國際通訊衛星故障，影響多國地面正常通訊。應該說，看似不起眼的靜電現象與航空電子設備結合在一起，非常有可能引發各類安全事故，且這些安全事故的發生時間、發生概率、引發后果都是未知的。對于航空企業管理者來說，及時地對航空電子設備靜電情況進行排查，分析由靜電現象可能引發的事故類型和后果具有非常重要的防范意義。

2.2 降低設備使用性能 降低航空電子設備使用性能也是靜電危害之一。一方面，靜電可能會影響設備電子系統的運行性能。例如:系統電氣性能紊亂引發電磁干擾，導致航空設備電氣系統不能正常工作等。另一方面，靜電可能會對航空電子設備的使用性能長無法預估的破壞效果，例如:少量積累在航空電子設備表面的靜電可能不會對系統的正常使用造成影響，但如果靜電電荷量不能被有效消除，隨著電量不斷積聚，便有可能引發諸如設備火災、人體觸電、電磁干擾等事故，且這些事故的等級也有高低之分，隨著事故等級的不斷增大，所引發的事故嚴重性也不斷增強，對航空電子設備的使用性能帶來嚴重影響。

3 航空電子設備靜電防護的有效措施

3.1 加強對航空企業工作人員靜電防護意識的培訓 現代航空電子設備靜電檢測和防護的主體依舊是人，包括航空企業電子設備運維工作人員、使用人員、接觸人員等，對他們進行設備使用和運維靜電防護培訓，不斷提升他們的靜電防護意識，是有效防范航空電子設備靜電事故的重要措施。具體來說，一方面，企業應開展必要的理論培訓。例如:航空電子設備靜電產生原因培訓、航空電子設備靜電危害培訓、航空電子設備靜電防范技術措施培訓等，通過理論培訓幫助企業工作人員建立起對靜電的系統認知；另一方面，企業應開展必要的實操培訓。例如:靜電防護檢測現場操作培訓、靜電防護檢測技能比賽等，通過實操培訓強化企業工作人員檢測防護航空電子設備靜電的技能。此外，企業還可制定相應的績效考核標準，將員工防護、檢測、處置和應對電子設備靜電危害的頻度、質量和認知能力等納入物質和精神獎勵考核中，以激發員工參與靜電防護學習和檢測防護的能動性。

3.2 制定嚴格的靜電防護標準 制定嚴格的經典防護標準，也是各級航空企業開展電子設備靜電防護工作時需要重點采取的措施。一方面，各級企業應對國內外相關標準進行調研整理，對其中有利于提升企業靜電防護能效的指標、標準和措施進行梳理，作為企業優化改進靜電防護標準的切入點。以靜電防護標記的張貼為例，很多航空企業規定僅需要張貼在電子設備的表面即可，然而，很多情況下航空企業人員的靜電防護工作并不僅僅圍繞電子設備本體展開，為擴大靜電防護的覆蓋面，建議企業制定更高的標準，要求在金屬航線可換件箱、電子設備印刷電路板、LRU金屬箱背面插頭等不起眼的位置，以時時刻刻提醒工作人員增強靜電防護意識。另一方面，航空企業還應對靜電防護標準進行動態優化升級，結合企業業務范圍擴展、規模擴大、引進電子設備數量等變化實際情況不斷調整。

3.3 應用智能化靜電防護監測系統 現代化的航空電子設備靜電防護工作應朝智能化、智慧化和自動化方向發展，以提升靜電防護的效率和精準度。具體來說，各級航空企業依托智能化技術構建一體智慧式的經典防護檢測系統，將傳統的人力手工靜電防護模式升級為全自動聯網移動智慧靜電防護模式，例如:引入ZigBee無線傳感網絡技術，構建移動無線靜電防護檢測系統，具體實施中，可將大中型航空電子設備劃分為若干個靜電防護點或區塊，每個靜電防護點或區塊設置為一個ZigBee無線網絡節點，節點中安裝靜電檢測傳感器、報警器、無線路由傳輸設備等自動監測裝置，并通過ZigBee無線網絡與中央監控室連接，任何節點靜電電荷超出閥值，中央監控室便會受到報警信號，并立即采取消除靜電措施，從而使航空電子設備靜電防護變得更為自動化和智能化。

4 結語

總而言之，航空電子設備靜電防護的有效性關系到航空企業的運營質量，建議各級企業從加強對航空企業工作人員靜電防護意識的培訓、制定嚴格的靜電防護標準和應用智能化靜電防護監測系統等方面著手，不斷提升電子設備靜電防護的能效。