王宏霞 王 丹
(中航工業(yè)綜合技術(shù)研究所,北京100028)
2010年11月15 日,中國(guó)航空工業(yè)主持編制的首份航空領(lǐng)域國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 12384《飛機(jī)供電特性參數(shù)數(shù)字式測(cè)試設(shè)備通用要求》(Aerospace-Requirements for Digital Equipments for Measurements of Aircraft Electric Power Characteristics)由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)正式發(fā)布。這是我國(guó)航空工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工作的一個(gè)重要“里程碑”,標(biāo)志著我國(guó)航空工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工作已經(jīng)邁向國(guó)際領(lǐng)域,為我國(guó)航空工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)融入國(guó)際、擴(kuò)大技術(shù)影響力、爭(zhēng)取更多話語(yǔ)權(quán)開(kāi)創(chuàng)了嶄新局面。
ISO 12384是在總結(jié)GJB 5189–2003《飛機(jī)供電特性參數(shù)測(cè)試方法》和GJB 5558–2006《飛機(jī)供電特性測(cè)試要求》的編制經(jīng)驗(yàn)和應(yīng)用效果的基礎(chǔ)上,充分分析了各國(guó)的接納程度,對(duì)原標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容進(jìn)行了剪裁,具體技術(shù)要求按照ISO 1540:2006《飛機(jī)電氣系統(tǒng)特性》的規(guī)定進(jìn)行了調(diào)整,給出了所有供電系統(tǒng)所有參數(shù)的計(jì)算公式及數(shù)據(jù)采樣頻率、采集時(shí)間和具體測(cè)試方法;并對(duì)測(cè)試設(shè)備的適應(yīng)性、性能功能、人機(jī)界面、電磁兼容性、測(cè)試設(shè)備的選用等方面提出一般要求。
ISO 12384用到的與供電特性相關(guān)的術(shù)語(yǔ)定義按照ISO 1540:2006的定義,補(bǔ)充了與數(shù)字式測(cè)試相關(guān)的兩個(gè)術(shù)語(yǔ):“采樣頻率”(sampling frequency)和“采樣時(shí)間”(sampling time),主要是為了避免測(cè)試方法中引起歧義。
ISO 12384對(duì)ISO 1540:2006規(guī)定的所有供電特性參數(shù)的測(cè)試方法進(jìn)行了規(guī)定,包括:
● 恒頻交流系統(tǒng)
需測(cè)試的穩(wěn)態(tài)特性參數(shù)有:相電壓、電壓不平衡、電壓調(diào)制、電壓相位差、畸變系數(shù)、總諧波含量、畸變頻譜、波峰系數(shù)、直流分量、穩(wěn)態(tài)頻率、頻率調(diào)制。
需測(cè)試的瞬態(tài)特性參數(shù)有: 電壓瞬變、直流分量瞬變、頻率瞬變。● 變頻交流系統(tǒng)● 直流系統(tǒng)
需測(cè)試的穩(wěn)態(tài)特性參數(shù)有: 穩(wěn)態(tài)電壓、畸變系數(shù)、 畸變頻譜、脈動(dòng)幅度。
需測(cè)試的瞬態(tài)特性參數(shù)有: 直流電壓瞬變?!?電流參數(shù)
● 轉(zhuǎn)換工作特性● 電壓尖峰● 功率因數(shù)
1.3.1 穩(wěn)態(tài)交流電壓
ISO 1540:2006的定義中未規(guī)定穩(wěn)態(tài)交流電壓的測(cè)試時(shí)間,鑒于MIL–STD–704E《飛機(jī)供電特性》在國(guó)際上的通用性,ISO 12384中參考MIL–STD–704E中的規(guī)定,采取對(duì)電壓瞬時(shí)值采樣,采集時(shí)間取小于并最接近1s期間整數(shù)個(gè)電壓周波所對(duì)應(yīng)的時(shí)間,計(jì)算出時(shí)間平均的方均根值。
1.3.2 交流畸變
在GJB 181A–2003《中,對(duì)交流畸變頻譜的規(guī)定到500kHz,為保證測(cè)試的有效性,在GJB 5189–2003和GJB 5558–2006中對(duì)交流畸變系數(shù)與交流畸變頻譜的測(cè)試規(guī)定采樣頻率應(yīng)不低于1 MHz。而在ISO 1540:2006中在供電系統(tǒng)不同工作條件的頻譜最大頻率不同,因此,在ISO12384中沒(méi)有明確規(guī)定采樣頻率,僅提出籠統(tǒng)的規(guī)定。
1.3.3 直流分量瞬態(tài)
在GJB 181A–2003規(guī)定直流分量不能超過(guò)±0.1V,對(duì)直流分量瞬態(tài)沒(méi)有要求,在ISO 1540:2006中則提出直流分量瞬態(tài)極限。為精確測(cè)試出直流分量瞬態(tài)的變化,在測(cè)試中提高了測(cè)試采樣頻率并延長(zhǎng)了測(cè)試時(shí)間到10s。
1.3.4 電壓尖峰
ISO 1540:2006中規(guī)定了對(duì)電壓尖峰的限制,因此測(cè)試中增加了電壓尖峰的測(cè)試方法。
ISO 12384的編制過(guò)程是航空標(biāo)準(zhǔn)化將技術(shù)研究、標(biāo)準(zhǔn)沉淀、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、工程應(yīng)用集成一體的一次有益嘗試,是“標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)業(yè)結(jié)合”的一個(gè)典型成功案例。ISO 12384由中航工業(yè)綜合所、西北工業(yè)大學(xué)主持編制,中航工業(yè)一飛院、成都所等相關(guān)單位參與。
2007年6月,中航工業(yè)綜合所組建專(zhuān)家團(tuán)隊(duì),著手制定編制《飛機(jī)供電特性參數(shù)數(shù)字式測(cè)試設(shè)備通用要求》ISO標(biāo)準(zhǔn)的項(xiàng)目提案。
2007年9月,在ISO/TC20/SC1(航空航天電氣要求分技術(shù)委員會(huì))第32屆柏林年會(huì)上獲得大會(huì)批準(zhǔn)。
2008年1月,ISO中央秘書(shū)處對(duì)該項(xiàng)提案進(jìn)行了正式批復(fù)立項(xiàng)。
2008年4月,完成ISO 12384第一稿。
2008年9月,在SC1第33屆年會(huì)上征求各國(guó)對(duì)WD(工作草案)意見(jiàn)。
2009年9月,SC1第34屆年會(huì)同意標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)入CD(委員會(huì)草案)階段。
2010年1月,完成DIS(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)草案)的編制。
2010年2月,ISO中央秘書(shū)處對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)組織開(kāi)展DIS階段投票。
2010年7月,ISO 12384標(biāo)準(zhǔn)獲得全票通過(guò),獲準(zhǔn)跨越FDIS階段直接進(jìn)入正式出版。
2010年11月15 日,ISO 12384標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布。
2007年初,編制組主要成員單位——中航工業(yè)綜合所組織行業(yè)內(nèi)專(zhuān)家開(kāi)展了供電特性標(biāo)準(zhǔn)研究,對(duì)國(guó)際上廣泛應(yīng)用的國(guó)際、區(qū)域和各主要航空大國(guó)的供電特性標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了對(duì)比分析。研究發(fā)現(xiàn),國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 1540:2006《飛機(jī)電氣系統(tǒng)特性》自20世紀(jì)80年代發(fā)布以來(lái),一直缺少一份供電特性的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)作為支撐,由于測(cè)試方法、測(cè)試設(shè)備的差異,各國(guó)在應(yīng)用ISO 1540:2006的過(guò)程中存在爭(zhēng)議,迫切需要一份配套的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),以規(guī)范測(cè)試設(shè)備的研制和應(yīng)用,因此,最終選定在該標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域找尋突破口,編制一項(xiàng)能夠體現(xiàn)中國(guó)航空工業(yè)技術(shù)水平的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
為實(shí)現(xiàn)我國(guó)航空工業(yè)領(lǐng)域編制國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的零的突破,中航工業(yè)綜合所開(kāi)展了大量的先期調(diào)研論證工作,對(duì)國(guó)際上廣泛應(yīng)用的供電特性標(biāo)準(zhǔn),包括美國(guó)軍用標(biāo)準(zhǔn)MIL-STD-704各版本、ISO1540、俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)ГОСТ19705:2006、英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)BS?3G100:2006、法國(guó)標(biāo)準(zhǔn)AIR-2021E:2006、我國(guó)國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB 181-1986和GJB 181A-2003等標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行了深入的分析、研究,深入了解了ISO 1540:2006和GJB 181-1986的技術(shù)差異。
中航工業(yè)綜合所30余年來(lái),參與編制國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)十余項(xiàng),承辦國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化會(huì)議近二十次,培養(yǎng)鍛煉了一支精湛的航空工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化人才隊(duì)伍,為ISO 12384國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的編制工作打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在2003年和2006年,先后編制發(fā)布了GJB 5189-2003《飛機(jī)供電特性參數(shù)測(cè)試方法》和GJB 5558-2006《飛機(jī)供電特性測(cè)試要求》兩部測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn),符合這兩份標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試系統(tǒng)在中航工業(yè)601所、602所、603所、182廠、185廠等得到了廣泛的應(yīng)用,在新支線飛機(jī)ARJ21電氣系統(tǒng)研制過(guò)程發(fā)揮了重大作用,對(duì)規(guī)范國(guó)內(nèi)飛機(jī)供電特性參數(shù)的測(cè)試起到了重要的指導(dǎo)作用,為ISO 12384的編制工作進(jìn)行了技術(shù)儲(chǔ)備。
航空產(chǎn)業(yè)的供應(yīng)鏈與客戶遍布全球,世界各國(guó)普遍認(rèn)可和接受的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)是保證航空產(chǎn)品互連結(jié)性和互操作性的關(guān)鍵,對(duì)航空產(chǎn)品和平臺(tái)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)和商業(yè)運(yùn)行發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。ISO 12384的發(fā)布,標(biāo)志著我國(guó)航空工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)質(zhì)性邁入國(guó)際領(lǐng)域。ISO 12384向各航空大國(guó)展示了我國(guó)航空標(biāo)準(zhǔn)的編制實(shí)力,為今后積極參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、“全球性標(biāo)準(zhǔn)”編制活動(dòng),實(shí)現(xiàn)跨入世界航空產(chǎn)業(yè)第三極的發(fā)展目標(biāo)邁出了關(guān)鍵的一步。