預(yù)警機(jī)任務(wù)系統(tǒng)大修線纜修理研究

張玉波 涂志成 胡鳳嬌

摘要：預(yù)警機(jī)任務(wù)系統(tǒng)線纜實(shí)現(xiàn)任務(wù)系統(tǒng)供電控制、信號(hào)控制、信息交換、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ堋１疚慕榻B了預(yù)警機(jī)任務(wù)系統(tǒng)線纜的組成及分類，描述了線纜在翻修間隔期限內(nèi)的損耗情況，結(jié)合任務(wù)系統(tǒng)線纜修理經(jīng)驗(yàn)給出處理建議，可為同類型特種飛機(jī)任務(wù)系統(tǒng)線纜修理提供參考。

關(guān)鍵詞：預(yù)警機(jī)；任務(wù)系統(tǒng)；大修；線纜修理

Keywords：AWACS；mission system；overhaul；cable repair

0 引言

預(yù)警機(jī)任務(wù)系統(tǒng)除配備遠(yuǎn)程機(jī)載預(yù)警雷達(dá)外，還配備敵我識(shí)別、導(dǎo)航、電子/光電偵察與對(duì)抗等多種信息系統(tǒng)，可以執(zhí)行預(yù)警探測(cè)、情報(bào)偵察、通信中繼、指揮控制和戰(zhàn)場(chǎng)管理等多種任務(wù)，是現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中不可或缺的信息化武器裝備[1]。多種信息系統(tǒng)之間、單個(gè)信息系統(tǒng)內(nèi)部通過各種類別線纜并聯(lián)或者串聯(lián)在一起，實(shí)現(xiàn)任務(wù)系統(tǒng)內(nèi)部所有設(shè)備供電、信號(hào)控制、信息交換、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ堋ｏw機(jī)全機(jī)線纜的數(shù)量非常龐大，從幾千根到幾萬甚至十幾萬根，文獻(xiàn)[2]對(duì)載機(jī)線纜數(shù)量級(jí)進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹。任務(wù)系統(tǒng)電子設(shè)備（LRU）數(shù)量遠(yuǎn)大于載機(jī)，且設(shè)備內(nèi)部模塊（SRU）數(shù)量多，需實(shí)現(xiàn)的功能范圍廣，線纜數(shù)量更多。基于線纜重要程度、作用、數(shù)量及敷設(shè)難度等原因，線纜修理成為任務(wù)系統(tǒng)大修中的重要工作之一。

1 任務(wù)系統(tǒng)線纜組成

預(yù)警機(jī)任務(wù)系統(tǒng)裝有遠(yuǎn)距離搜索雷達(dá)、數(shù)據(jù)處理、敵我識(shí)別、通信導(dǎo)航、指揮控制、電子對(duì)抗、顯示控制等電子設(shè)備，集預(yù)警、指揮控制、通信和情報(bào)于一體，用于搜索、監(jiān)視與跟蹤空中和海上目標(biāo)，并指揮、引導(dǎo)己方飛機(jī)執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)[3，4]。任務(wù)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備之間的連接、系統(tǒng)外與載機(jī)的連接、設(shè)備供電控制、信號(hào)的接收與發(fā)送、信息的傳遞與分發(fā)都需要各種線纜來完成，任務(wù)系統(tǒng)的復(fù)雜程度決定了線纜具有長(zhǎng)度跨度大、數(shù)量繁多、種類多樣化、電磁防護(hù)要求高等特點(diǎn)。航空線纜根據(jù)每一根電線、電纜的干擾特性對(duì)電線、電纜進(jìn)行分類組合，同時(shí)有效地控制干擾耦合條件。

任務(wù)系統(tǒng)線纜根據(jù)航空線纜分類相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，結(jié)合任務(wù)系統(tǒng)電子設(shè)備數(shù)量多、頻帶范圍寬、功率大小兼?zhèn)洹㈧`敏度高、操作員工作時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)，綜合軍標(biāo)、航標(biāo)及其他標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，達(dá)到載機(jī)平臺(tái)、任務(wù)系統(tǒng)、人員防護(hù)等全功能兼容工作的目標(biāo)。任務(wù)系統(tǒng)線纜類別組成如表1所示。

2 線纜損耗情況

多型號(hào)數(shù)十架預(yù)警機(jī)任務(wù)系統(tǒng)大修過程中發(fā)現(xiàn)，同類型線纜在機(jī)柜內(nèi)部、機(jī)柜間、穿艙、罩內(nèi)等位置的損耗情況不同，不同類型線纜在相同位置的損耗情況也有差異。損耗情況包括打結(jié)、混亂、腐蝕、磨損、破損、老化、龜裂、折斷等。本文根據(jù)任務(wù)系統(tǒng)線纜類別，介紹幾種典型的線纜使用損耗情況。2.1 電源線

電氣負(fù)載電源線和電子負(fù)載電源線的作用都是為負(fù)載輸送電能，其中電氣負(fù)載電源線設(shè)計(jì)要求更高。對(duì)于電氣負(fù)載電源線而言，線纜自身機(jī)械強(qiáng)度和柔韌性、外部因素如線束成捆方式和纏包物熱影響等，以及環(huán)境溫度、氣壓和高度的降額率等，對(duì)其使用壽命均有一定影響。圖1為雷達(dá)分系統(tǒng)電氣負(fù)載電源線，線纜原位修理時(shí)發(fā)現(xiàn)局部外屏蔽層破損。損耗原因主要有：線纜長(zhǎng)度較長(zhǎng)，頻繁振動(dòng)現(xiàn)象明顯；線纜安裝時(shí)裝配人員未按照工藝規(guī)范進(jìn)行安裝，線纜成捆方式未達(dá)到要求，致使線纜與金屬架構(gòu)摩擦。圖2為雷達(dá)分系統(tǒng)平衡木內(nèi)某設(shè)備電子負(fù)載電源線，修理時(shí)發(fā)現(xiàn)原白色標(biāo)識(shí)、透明熱塑套管變黃。此類線纜該現(xiàn)象較多，原因?yàn)閹|夾緊卡箍選型較小，致使線纜固定過緊，局部熱量集中，導(dǎo)致線纜過熱、燒焦。

2.2 音頻敏感線

音頻敏感線用于部分較敏感設(shè)備，作用是模擬、音頻、視頻、靈敏度、音量控制等信號(hào)傳輸。傳輸信號(hào)一般波形幅值較小、易受干擾，為避免內(nèi)外部電磁場(chǎng)輻射，需進(jìn)行屏蔽處理，廣泛采用屏蔽雙紐絞線。圖3為某機(jī)柜內(nèi)顯示器視頻信號(hào)線表面保護(hù)層破損。經(jīng)分析，該電纜破損原因?yàn)榫€纜航插頭對(duì)接安裝處空間不足，且航插頭熱縮套管熱縮后長(zhǎng)度過長(zhǎng)，電纜航插頭處熱縮套管相對(duì)較硬，破損處應(yīng)力集中，導(dǎo)致外表面絕緣層破損。

2.3 光纜

光纜應(yīng)含有一根或多根帶有保護(hù)層以及具有規(guī)定性能和尺寸的光纖，光纖應(yīng)由規(guī)定的具有保護(hù)涂覆層的純石英玻璃或摻雜石英玻璃組成，纖芯材料的折射率應(yīng)高于包層材料的折射率[5]。鑒于光纜具有不受任何電磁干擾、保密性強(qiáng)、傳輸頻帶寬、通信容量大、高速率、重量輕、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，任務(wù)系統(tǒng)光纜主要用于網(wǎng)絡(luò)主干、分系統(tǒng)之間、通信容量較大鏈路、視頻信號(hào)鏈路、電磁環(huán)境較復(fù)雜處等。任務(wù)系統(tǒng)大修時(shí)，光纜常見故障包括光纜終端面損傷、雜質(zhì)污染，光纜插頭腐蝕、磨損，光纜最外層護(hù)套龜裂、開裂或斷裂，光纜光功率損耗變大（衰減大）等現(xiàn)象。圖4為某機(jī)柜內(nèi)部光纜插頭鍍層腐蝕現(xiàn)象。

3 線纜修理方式

線纜基本修理原則和設(shè)備相同，即原位修理和離位修理。機(jī)柜內(nèi)部線纜隨機(jī)柜同步進(jìn)行離位修理，其余原位修理。任務(wù)系統(tǒng)大修時(shí)，同步拆除任務(wù)系統(tǒng)在升級(jí)改進(jìn)、能力提升、專項(xiàng)任務(wù)過程中遺留和產(chǎn)生的多余線纜。線纜修理方式由線纜種類、壽命、敷設(shè)位置、故障情況等因素決定，包含更換、基本修理及特殊修理，本文僅介紹前兩種。

3.1更換

更換修理方式適用于任務(wù)系統(tǒng)所有類型線纜。當(dāng)線纜無法使用、修理后無法滿足要求或修復(fù)成本高于預(yù)設(shè)百分比時(shí)，應(yīng)進(jìn)行換新處理。當(dāng)線纜有下列情況之一的，應(yīng)進(jìn)行整根更換：

1）線纜因受油、水、其他化學(xué)試劑等浸濕而漲大；

2）線纜表面因線芯銹蝕而有銅綠滲出；

3）線纜絕緣層明顯老化，變硬；彎曲線纜時(shí)，絕緣層發(fā)白、開裂，尼龍護(hù)套嚴(yán)重龜裂；

4）線纜線芯有斷絲；

5）線纜在中間折斷或損壞；

6）射頻電纜插損、駐波、相位等性能指標(biāo)無法滿足技術(shù)指標(biāo)的；

7）所有聚氯乙烯絕緣低壓臘克線、機(jī)柜間光纖/光纜應(yīng)全部換新。

3.2基本修理方式

基本修理方式通用于所有線纜的局部修理，修理內(nèi)容含屏蔽套、連接器、熱縮套管、標(biāo)識(shí)、絕緣層等。

1）屏蔽套管修理

金屬材料和高分子復(fù)合材料的屏蔽套管（防波套管）在任務(wù)系統(tǒng)屏蔽線纜中均有使用。

金屬屏蔽套管具有良好的導(dǎo)電性和較高的磁導(dǎo)率，但缺點(diǎn)是密度大、彈性差、易腐蝕等。修理要求如下：

a.若屏蔽套表面銹蝕、折斷、脫節(jié)、扭折變形、嚴(yán)重壓坑時(shí)，應(yīng)予更換；

b.若表面露銅發(fā)黑，用乙醇或四氯化碳擦洗，涂銀粉處理即可；

c.雙層屏蔽套每300mm長(zhǎng)度內(nèi)，單層屏蔽套每500mm長(zhǎng)度內(nèi)，斷股不超過兩股、斷絲不超過15根，焊斷即可；

d.有輕微壓傷變形時(shí)，允許進(jìn)行整形修復(fù)，修理后按自然弧形彎曲180°、不脫節(jié)、不影響電線穿入，可繼續(xù)使用。

高分子復(fù)合材料的導(dǎo)電性能較金屬差，優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)量輕、耐腐蝕、方便布線等。高分子復(fù)合材料的屏蔽套管表面破損面積小于限定值時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)處理即可，大于限定值時(shí)應(yīng)換新處理。

2）電連接器修理

電連接器是電子設(shè)備中的重要元器件之一，主要起電信號(hào)傳輸控制以及電氣設(shè)備間的電氣連接作用，電連接器殼體有不銹鋼、鋁合金、復(fù)合材料等多種材料[6]。線纜兩端電連接器常見故障有觸腳松動(dòng)、插針彎曲、銹蝕、絕緣材料老化、龜裂等。

任務(wù)系統(tǒng)線纜連接器（含氣密穿艙座）有下列情況之一的應(yīng)予更換：

a.銹蝕、裂紋、影響正常工作的變形；

b.滾花損傷面積超50%、損傷深度超二分之一，圖5為連接器滾花損傷現(xiàn)象；

c.棱柱損傷面積超50%、損傷高度超二分之一、連續(xù)兩根以上整根損傷；

d.插頭座定位銷損壞長(zhǎng)度超過三分之一或定位鍵有掉塊；

e.插頭螺紋和外殼局部損傷超過螺紋工作部分的四分之一或整扣損傷超過一扣；

f.卡口式（快卸）電連接器插座殼體引導(dǎo)、定位、鎖緊鍵槽缺損、變形；

g.針孔歪斜影響后續(xù)使用。

下列情況進(jìn)行修理即可：

a.插頭（座）殼體表面鍍層脫落面積超過20%時(shí)，應(yīng)重新進(jìn)行表面處理；

b.插頭螺帽保險(xiǎn)孔（大于2個(gè)）損壞時(shí)允許另鉆，但總孔數(shù)量不應(yīng)超過新品孔數(shù)的兩倍；

c.電連接器內(nèi)電纜若有交叉，應(yīng)重新調(diào)整；

d. 高頻插頭（座）聚乙烯塑料芯有輕微裂紋和炸紋，滴甲苯粘結(jié)即可。

3）熱縮套管及標(biāo)識(shí)套管

熱收縮套管主要用在電線電纜接續(xù)處以及線纜航插頭連接處，作用是絕緣、緊固、防腐蝕、包封等。當(dāng)熱收縮套管出現(xiàn)開裂、變形、發(fā)白、發(fā)硬、發(fā)脆等老化現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)予以換新；若有油跡，應(yīng)用酒精進(jìn)行局部清洗。

標(biāo)識(shí)套管的作用是對(duì)裝機(jī)線纜進(jìn)行身份標(biāo)識(shí)，對(duì)裝機(jī)線纜進(jìn)行區(qū)分，同時(shí)利于線纜敷設(shè)、調(diào)試、維修、檢測(cè)等。當(dāng)標(biāo)識(shí)套管出現(xiàn)磨損、松動(dòng)、斷開、字跡模糊、老化等現(xiàn)象，應(yīng)予以換新。

4）其他修理

橡膠絕緣層的修理。硫化法僅適用于橡皮絕緣和橡皮護(hù)套電纜的修理，且修理用的橡皮帶和膠漿應(yīng)與被修理電纜的材料相同；修理后連接應(yīng)相對(duì)良好，不得分層，表面應(yīng)圓整，在彎曲情況下，不得有翹皮、脫層現(xiàn)象。

數(shù)據(jù)總線的修理。總線電纜表面若有輕微裂痕（不露線芯），可用熱縮管進(jìn)行熱縮保護(hù)修復(fù)。數(shù)據(jù)總線主電纜端頭的短截線與終端屏蔽若松動(dòng)，重新處理。

同軸射頻電纜的修理。同軸射頻電纜軸向裂紋長(zhǎng)度不超過20mm時(shí)，允許使用同色塑料燙補(bǔ)后以五倍電纜直徑彎曲電纜，修補(bǔ)層不脫落可繼續(xù)使用；同軸射頻電纜紗包層局部磨損，應(yīng)進(jìn)行電性能測(cè)試檢查，技術(shù)指標(biāo)滿足使用要求的，可經(jīng)修理后繼續(xù)使用。

4 結(jié)束語

任務(wù)系統(tǒng)線纜故障原因包括環(huán)境因素、人為因素等，線纜敷設(shè)需注意線纜類別、散熱、輻射方向、摩擦防護(hù)、工具損傷、卡箍耳片夾傷、彎曲半徑等因素，經(jīng)歷翻修間隔期，大修時(shí)線纜輻射水平、工藝、技術(shù)應(yīng)優(yōu)于初次敷設(shè)。線纜檢測(cè)修理時(shí)，應(yīng)引入科技手段，采用自動(dòng)化檢測(cè)，對(duì)全機(jī)線纜的導(dǎo)通、斷路、短路、串接進(jìn)行集成檢測(cè)，加快檢測(cè)速度，提高檢測(cè)可靠性，避免人為差錯(cuò)，具有可追溯性，國(guó)內(nèi)相關(guān)研究眾多。任務(wù)系統(tǒng)的集成化、大功率、寬頻帶、高靈敏度等發(fā)展趨勢(shì)要求新型線纜的研發(fā)與修理技術(shù)水平的提升應(yīng)同步，以應(yīng)對(duì)各種因素導(dǎo)致的故障。

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