整機(jī)線纜自動(dòng)化集成檢測技術(shù)在大型飛機(jī)上的應(yīng)用研究

摘 要：文章根據(jù)對(duì)國內(nèi)外整機(jī)自動(dòng)化線纜集成檢測技術(shù)的發(fā)展及原理分析，并對(duì)比總裝階段現(xiàn)行導(dǎo)通、絕緣檢測方法，根據(jù)大型飛機(jī)自身的外形及測試點(diǎn)數(shù)分布特點(diǎn)，提出適用于總裝階段大型飛機(jī)后續(xù)線纜檢測的方案，并提出了整機(jī)線纜自動(dòng)化集成檢測技術(shù)應(yīng)用的進(jìn)一步思路。

關(guān)鍵詞：線纜自動(dòng)化集成檢測技術(shù)；導(dǎo)通；絕緣；工藝LRU；工藝轉(zhuǎn)接電纜；終端模塊

1 整機(jī)線纜自動(dòng)化集成檢測技術(shù)發(fā)展

整機(jī)線纜自動(dòng)化集成檢測所用的主要設(shè)備：

（1）主控單元：主要用于發(fā)出控制指令、設(shè)定激勵(lì)源和測試單元開關(guān)次序；完成測試過程監(jiān)控、人機(jī)交互、線纜數(shù)據(jù)庫輸入、編輯和維護(hù)、數(shù)據(jù)通訊和處理、測試單元控制、測量數(shù)據(jù)結(jié)果的傳送和打印功能。

（2）分布式測試箱：用于在被測電纜和主控單元之間的信號(hào)切換，被測電纜通過測試箱連接到控制單元中的測試激勵(lì)源或測量儀表上進(jìn)行相關(guān)測試，內(nèi)部為開關(guān)矩陣。

（3）工藝LRU：外形尺寸及機(jī)械接口均與機(jī)載LRU一致，內(nèi)部為開關(guān)矩陣，代替分布式測試箱和轉(zhuǎn)接電纜的連接形式，減少工藝轉(zhuǎn)接電纜的數(shù)量。

（4）終端模塊：減少工藝轉(zhuǎn)接電纜數(shù)量，將同一個(gè)被測電纜端頭中兩根原本沒有導(dǎo)通關(guān)系的導(dǎo)線通過電阻和二極管相連，使其正向?qū)?，反向不通，從而?shí)現(xiàn)兩根線路的同時(shí)導(dǎo)通。

（5）控制總線：用于供電電源、激勵(lì)源、測量數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)換分布式測試箱等信號(hào)的傳輸。

（6）工藝轉(zhuǎn)接電纜：用于連接測試箱和裝機(jī)電纜。

（7）智能存儲(chǔ)箱：用于工藝轉(zhuǎn)接電纜、終端模塊及工藝LRU等的智能存儲(chǔ)管理。

2 傳統(tǒng)手工檢測與線纜檢測技術(shù)對(duì)比

以大型飛機(jī)全機(jī)3萬點(diǎn)為例，整機(jī)線纜自動(dòng)化集成檢測方法在完成所有目前手工檢測可完成的功能的同時(shí)，還可以完成手工檢測不能達(dá)到的線間絕緣檢測，并能對(duì)配電終端電壓進(jìn)行測量，避免了后續(xù)通電可能出現(xiàn)的安全隱患，保證了電源系統(tǒng)配電的正確性，在檢測效率上，整機(jī)線纜自動(dòng)化集成檢測方法雖然準(zhǔn)備工作和收尾工作花費(fèi)較多時(shí)間，但總時(shí)間比原來提高了85%以上。

整機(jī)線纜自動(dòng)化集成檢測技術(shù)的應(yīng)用，能有效解決目前總裝過程中線纜導(dǎo)通、絕緣檢查問題，實(shí)現(xiàn)一次性快速全面檢測，大大提高測試效率、縮短裝配周期，并提高產(chǎn)品線纜網(wǎng)絡(luò)的正確性和可靠性，從而保證飛機(jī)整機(jī)系統(tǒng)可靠性。

3 整機(jī)線纜自動(dòng)化集成檢測技術(shù)在大型飛機(jī)上的應(yīng)用

根據(jù)調(diào)研顯示，目前國外整機(jī)線纜檢測方面有集中式檢測和分布式檢測兩種方式，通過對(duì)大型飛機(jī)線纜資源分析結(jié)果，大型飛機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，機(jī)體結(jié)構(gòu)比較龐大，集中式檢測的轉(zhuǎn)接電纜是從一處拉向全機(jī)各部位，轉(zhuǎn)接電纜長短不一，轉(zhuǎn)接電纜的纏絞、踩踏或架空等突出問題比較難以解決，存儲(chǔ)難度較大，使用時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)接電纜的查找、收放等花費(fèi)的時(shí)間比較多，而且一些超長線束在后續(xù)中出現(xiàn)了自身的絕緣等問題不容易發(fā)現(xiàn)，影響現(xiàn)場檢測效率。而分布式檢測每個(gè)測試箱放置在飛機(jī)電纜插頭相對(duì)集中的地方，大大節(jié)省了機(jī)上插頭到測試箱之間的轉(zhuǎn)接電纜長度，對(duì)于上述問題都能很好的解決，所以根據(jù)大型飛機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)大型飛機(jī)整機(jī)線纜自動(dòng)測試系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)方案比較科學(xué)和實(shí)用。

3.1 大型飛機(jī)線纜自動(dòng)化集成檢測資源分析

對(duì)目前大型飛機(jī)線纜檢測的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，大型飛機(jī)全機(jī)被檢測點(diǎn)數(shù)約3萬點(diǎn)，被檢測連接器約2500個(gè)，將飛機(jī)分為4個(gè)部位（駕駛艙、機(jī)身內(nèi)部、機(jī)翼、其他部位）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，駕駛艙、機(jī)身內(nèi)部、機(jī)翼及其他部位點(diǎn)數(shù)分布情況為35%、42%、6%及17%，而相應(yīng)部位連接器數(shù)量分布為：15%、47%、14%、24%，駕駛艙和貨艙點(diǎn)數(shù)分布情況相當(dāng)，但連接器駕駛艙少一半，說明駕駛艙屬于連接器較大，較集中的區(qū)域；而機(jī)翼、尾翼等部位點(diǎn)數(shù)的比例比連接器比例少，說明機(jī)翼、尾翼等部位屬于連接器較小、較分散的區(qū)域。

3.2 大型飛機(jī)線纜自動(dòng)化集成檢測方案

根據(jù)資源分析情況及大型飛機(jī)自身的外形特點(diǎn)，在大型飛機(jī)上使用整機(jī)線纜自動(dòng)化集成檢測技術(shù)主要解決駕駛艙空間小點(diǎn)數(shù)多、機(jī)翼及尾翼點(diǎn)數(shù)少連接器較分散，導(dǎo)致駕駛艙轉(zhuǎn)接電纜較多、機(jī)翼及尾翼轉(zhuǎn)接電纜較長操作實(shí)施不方便以及數(shù)量巨大的轉(zhuǎn)接電纜的存取問題。

3.2.1 檢測參數(shù)要求

由于目前國內(nèi)僅有線纜手工檢測的相關(guān)技術(shù)文件，暫無線纜自動(dòng)化檢測的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，可參考國外的先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。具體如下：

（1）導(dǎo)通測試：使用兩線法，導(dǎo)通/不導(dǎo)通電流10mA-1A；導(dǎo)通速度不低于200點(diǎn)/秒，且可進(jìn)行人工調(diào)節(jié)；導(dǎo)通測量精度≤0.5Ω/2%。

（2）阻抗測試：可根據(jù)實(shí)際需要分別使用兩線法與四線法，兩線法測量范圍為1？贅～10M？贅，誤差±0.5？贅/2%；四線法測量范圍為1m？贅～ 100？贅，誤差為±50？滋？贅/2%。

（3）絕緣測試：絕緣電壓500V，具備200-1500V的可調(diào)范圍，電壓精度≤5%；絕緣時(shí)間1ms至1min可人工設(shè)定，測量范圍1KΩ～1GΩ±5%，準(zhǔn)確檢測絕緣阻抗：當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)短路時(shí)，具有短路保護(hù)功能。

（4）電壓測量：應(yīng)滿足直流28V、270V，交流115V的電壓要求；直流輸出范圍為22～32V，230V～320V測量精度為0.1V；交流輸出范圍為100～122V，頻率400Hz±10%，電壓測量精度為0.1V，頻率測量精度為：1Hz。

3.2.2 檢測方案詳細(xì)設(shè)計(jì)

大型飛機(jī)整機(jī)線纜自動(dòng)化集成檢測方案總體上使用分布式測試箱和轉(zhuǎn)接電纜結(jié)合的方式，通過轉(zhuǎn)接電纜將機(jī)上被測對(duì)象與分布式測試箱連接，通過控制總線將分布式測試箱和主控單元連接的方式完成測試。

針對(duì)駕駛艙空間較狹小，點(diǎn)數(shù)較多，且多為帶托架的矩形連接器（機(jī)載LRU）的情況，若使用分布式測試箱和轉(zhuǎn)接電纜的連接方式，則轉(zhuǎn)接電纜數(shù)量龐大，不易整理且易出現(xiàn)絞扭現(xiàn)象，影響測試準(zhǔn)備及收尾時(shí)間。在駕駛艙優(yōu)先使用工藝LRU，工藝LRU直接用控制總線級(jí)聯(lián)，并通過控制總線與主控單元連接，采用工藝LRU連接的方式不需要轉(zhuǎn)接電纜，且對(duì)接方便、連接更可靠。在飛機(jī)其他部位存在帶托架的矩形連接器的部位也可采用工藝LRU的方式，根據(jù)資源分析情況，使用此種方式可減少工藝轉(zhuǎn)接電纜90余束。

針對(duì)機(jī)翼、尾翼等電連接器較分散且連接器點(diǎn)數(shù)較小的區(qū)域，若使用分布式測試箱和轉(zhuǎn)接電纜的連接方式，轉(zhuǎn)接電纜長度較長，使用時(shí)拉、拽等操作對(duì)轉(zhuǎn)接電纜本身的性能會(huì)有影響，直接影響測試質(zhì)量及時(shí)間。

4 結(jié)束語

整機(jī)線纜自動(dòng)化集成檢測技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在國外飛機(jī)上已經(jīng)得到充分的證實(shí)，是一項(xiàng)成熟的技術(shù)，但國內(nèi)飛機(jī)還未實(shí)際使用，部分制造單位將設(shè)備購買卻還未真正使用，要將此技術(shù)用于國內(nèi)飛機(jī)上，必須根據(jù)各個(gè)型號(hào)飛機(jī)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出量身定做的方案，使設(shè)計(jì)更加人性化，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量和制造效率。

參考文獻(xiàn)

[1]prEN 2283 Aerospace series Testing of aircraft wiring.PUBLISHED BY THE AEROSPACE AND DEFENCE INDUSTRIES ASSOCIATION OF EUROPE-STANDARDIZATION Avenue de Tervuren，2009.

[2]周啟民.整機(jī)線纜集成檢測技術(shù)研究與展望[M].西安：中航西安飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司出版，2008.