民用飛機(jī)電氣線路互聯(lián)系統(tǒng)（EWIS）線束物理參數(shù)設(shè)計(jì)研究

陳榆涵

【摘 要】研究EWIS線束物理參數(shù)設(shè)計(jì)?；谠O(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)探討線束物理參數(shù)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的因素，針對不同類型的線束給出直徑計(jì)算方法，提出了在線束內(nèi)容未知情況下線束直徑的估算方法，并且對帶有保護(hù)材料的線束直徑設(shè)計(jì)方法進(jìn)行介紹。

【關(guān)鍵詞】民用飛機(jī)；EWIS；線束設(shè)計(jì)；線束直徑

中圖分類號： V242 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）14-0056-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.14.024

0 引言

EWIS為Electrical Wiring Interconnection System的簡寫， 中文譯為“電氣線路互聯(lián)系統(tǒng)”，指安裝在飛機(jī)任何區(qū)域的各種電線、端接器件、布線器件或其組合，用來在兩個或多個端接點(diǎn)之間傳輸電能（包括數(shù)據(jù)和信號）。在民用飛機(jī)EWIS設(shè)計(jì)過程中，需要通過數(shù)字樣機(jī)（Digital Mock-Up，簡稱DMU）模擬出真實(shí)線束狀態(tài)，以用于線束的制造和生產(chǎn)。因此，在線束設(shè)計(jì)時(shí)，需要合理定義線束參數(shù)，以真實(shí)表現(xiàn)出線束的敷設(shè)及安裝情況。本文旨在通過研究，給出線束物理參數(shù)設(shè)計(jì)方法。

1 線束直徑設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的因素

在進(jìn)行EWIS線束DMU設(shè)計(jì)時(shí)，線束直徑應(yīng)包括線束及外保護(hù)材料在內(nèi)的所有線束元素。

在確定EWIS線束直徑時(shí)，應(yīng)考慮以下方面：

（1）如果在線束端點(diǎn)使用了元器件，例如連接器、接線端子等，將導(dǎo)致線束直徑變大，且元器件應(yīng)在DMU及二維圖紙中表示。

（2）在確定管狀保護(hù)材料的直徑時(shí)，應(yīng)考慮其填充率不超過80%。填充率為導(dǎo)線橫截面和導(dǎo)管內(nèi)部橫截面間的比值。

（3）某些電纜、線束的組裝方式為復(fù)合組件。復(fù)合組件是指使用了隔離物或纏線管將組件內(nèi)的單根電纜或線束隔離的組件，例如發(fā)動機(jī)饋電線即是復(fù)合線束組件。復(fù)合組件示意圖見圖1。相比于單根導(dǎo)線或線束，復(fù)合線束組件要求更大的彎曲半徑。

2 線束直徑計(jì)算

2.1 線束直徑定義

當(dāng)計(jì)算或確定線束直徑時(shí)，需考慮導(dǎo)線的排布方式，線束直徑為一個能包含所有導(dǎo)線的圓形輪廓的直徑，如圖2所示：

確定導(dǎo)線排列方式后，可以根據(jù)以下內(nèi)容確定線束直徑：

（1）線束包含的導(dǎo)線數(shù)量及尺寸；

（2）線束的成熟度（即線束的完整性，在當(dāng)前設(shè)計(jì)階段無法確定該線束是否會增減新的導(dǎo)線）；

（3）線束中任何導(dǎo)線扭絞（非成品電纜的扭絞）；

（4）線束的任何外部保護(hù)材料。

線束直徑設(shè)計(jì)方法如圖3所示：

2.2 最大線束直徑

線束存在最大線束直徑，即線束直徑最好不超過50mm（2英寸）。當(dāng)設(shè)計(jì)過程中計(jì)算或測量到的線束直徑超過50mm時(shí)，該線束建議重新定義，例如將此線束分成多個獨(dú)立的線束，或?qū)⒃摼€束定義為復(fù)合線束組件。此處的最大線束直徑應(yīng)包括所有線束外部保護(hù)材料，例如金屬或尼龍編織、開口纏繞保護(hù)套等。

2.3 估算線束直徑

在某些情況下，線束內(nèi)容未知，但是需建立幾何包絡(luò)體來為EWIS安裝預(yù)留足夠的空間。在確定線束拓?fù)鋱D（線束原理圖，即線束分叉圖），確定工藝分離面及線束主通道（如線束主干網(wǎng)）的情況下，估算線束直徑時(shí)，還要考慮線束本身的成熟度，即線束內(nèi)容完整性系數(shù)，公式如下：

線束直徑=

Step1根據(jù)第2.1章“線束直徑定義”介紹的線束直徑定義方法得到線束直徑計(jì)算值；

Step2通過線束內(nèi)容的成熟度計(jì)算得到線束內(nèi)容完整性系數(shù)；

Step3將線束直徑計(jì)算值除以線束內(nèi)容完整性系數(shù)，得到線束直徑。

其中，線束內(nèi)容完整性系數(shù)定義為已知的線束內(nèi)容與假設(shè)預(yù)期的線束內(nèi)容的比值。線束內(nèi)容指導(dǎo)線的數(shù)量及尺寸。若線束內(nèi)容成熟度為80%，則該線束的內(nèi)容完整性系數(shù)為0.8。若線束內(nèi)容成熟度為100%，則其內(nèi)容完整性系數(shù)為1。

2.4 帶有保護(hù)材料的線束直徑

由于飛機(jī)各區(qū)域環(huán)境不同，部分導(dǎo)線需要進(jìn)行外部保護(hù)，帶有保護(hù)材料的線束如圖4所示。

帶有保護(hù)材料的線束直徑計(jì)算公式如下：

線束直徑=+2×保護(hù)層厚度

Step1根據(jù)第2.1章“線束直徑定義”介紹的線束直徑定義方法得到線束直徑計(jì)算值；

Step2通過線束內(nèi)容的成熟度計(jì)算得到線束內(nèi)容完整性系數(shù)；

Step3將線束直徑計(jì)算值除以線束內(nèi)容完整性系數(shù)；

Step4將Step3中得到的值再加上保護(hù)層厚度，則可以計(jì)算出帶有保護(hù)材料的線束直徑。保護(hù)層厚度取決于選用的保護(hù)材料。

其中，線束內(nèi)容完整性系數(shù)定義為已知的線束內(nèi)容與假設(shè)預(yù)期的線束內(nèi)容的比值。線束內(nèi)容指導(dǎo)線的數(shù)量及尺寸。若線束內(nèi)容成熟度為80%，則該線束的內(nèi)容完整性系數(shù)為0.8。若線束內(nèi)容成熟度為100%，則其內(nèi)容完整性系數(shù)為1。

3 結(jié)語

在民用飛機(jī)EWIS設(shè)計(jì)過程中，合理設(shè)定數(shù)模中每根線束的物理參數(shù)是十分必要的，能夠在后續(xù)通道走線設(shè)計(jì)時(shí)真實(shí)反映線束情況，以避免與其他線束、結(jié)構(gòu)等飛機(jī)環(huán)境干涉。并且，合理準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)能滿足后續(xù)線束生產(chǎn)及安裝的設(shè)計(jì)參數(shù)需求。本文提供的一些線束物理參數(shù)設(shè)計(jì)方法，對于民用飛機(jī)EWIS設(shè)計(jì)，具有一定的指導(dǎo)意義。

【參考文獻(xiàn)】

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