運(yùn)輸類飛機(jī)EWIS安全性評(píng)估實(shí)施研究

李玉鈺

摘 要：電氣導(dǎo)線互聯(lián)系統(tǒng) Electrical Wiring Interconnection System（縮寫EWIS） 是我國在航空電氣適航管理中的一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容。電氣導(dǎo)線互連系統(tǒng)與運(yùn)輸類飛機(jī)的工程管理、維護(hù)的要求具有非常緊密的關(guān)系。本文對(duì)運(yùn)輸類飛機(jī)的安全性評(píng)估進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：電氣導(dǎo)線互聯(lián)系統(tǒng);安全性評(píng)估;運(yùn)輸類飛機(jī)

電氣導(dǎo)線互聯(lián)系統(tǒng) Electrical Wiring Interconnection System 是一種可以安裝在飛機(jī)任何區(qū)域上，用于在兩個(gè)或兩個(gè)以上端接點(diǎn)之間進(jìn)行傳輸電能、數(shù)據(jù)、信息等各種電線、端接氣件、布線器件及其組合的裝置。電氣導(dǎo)線互聯(lián)系統(tǒng) EWIS安全評(píng)估工作最先由美國提出，因運(yùn)輸類飛機(jī)體積大、飛行負(fù)載多等特性，導(dǎo)致運(yùn)輸類飛機(jī)的機(jī)上線纜較多。

一、明確運(yùn)輸類飛機(jī)EWIS的危險(xiǎn)因素

1.1電氣導(dǎo)線互聯(lián)系統(tǒng) Electrical Wiring Interconnection System 容易受到電氣干擾運(yùn)輸類飛機(jī)在工作過程中，電氣導(dǎo)線互聯(lián)系統(tǒng)的完好是飛行成功的必備條件。但是電氣導(dǎo)線互聯(lián)系統(tǒng)容易受到EMI（電磁干擾）、HIRF等電氣的干擾，造成儀表失靈，使得飛機(jī)的飛行安全無法得到保證。

電磁干擾分為傳導(dǎo)電磁干擾（Conducted EMI）和輻射電磁干擾（Radiated EMI）。導(dǎo)線與線纜之間、線纜與線纜之間、 線纜和同軸線纜之間易出現(xiàn)系統(tǒng)的耦合，會(huì)產(chǎn)生電磁干擾。 飛機(jī)線束設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)避免電氣系統(tǒng)功能受鄰近線纜產(chǎn)生的 EMI 影響。HIRF是雷達(dá)、廣播、電視臺(tái)、機(jī)載、艦載、地面射頻發(fā)射器發(fā)出的10kHz～40GHz的電磁波，HIRF頻帶一般情況下是比較寬的。

1.2高溫因素的干擾

如果在機(jī)艙內(nèi)點(diǎn)燃熱源，會(huì)造成機(jī)艙溫度過高，一旦可燃液體泄漏，那么這些液體遇到明火就極易產(chǎn)生爆炸。運(yùn)輸類飛機(jī)在執(zhí)行運(yùn)輸任務(wù)過程中，如果遭遇電氣線路高溫問題，會(huì)造成線纜的老化，絕緣層出現(xiàn)干燥、破裂，使得線路安全受損嚴(yán)重。高溫因素對(duì)電氣導(dǎo)線互聯(lián)系統(tǒng)造成的干擾是飛機(jī)運(yùn)行過程中的一個(gè)共性問題。高溫問題也會(huì)對(duì)易燃易爆氣體產(chǎn)生威脅，飛機(jī)在高空飛行過程中容易與空氣分子產(chǎn)生摩擦，從而產(chǎn)生易爆氣體。如果這些氣體遇到高溫環(huán)境，極容易產(chǎn)生爆炸，對(duì)飛機(jī)安全造成嚴(yán)重威脅。

1.3機(jī)械因素的干擾

電氣導(dǎo)線互聯(lián)系統(tǒng)在正常工作過程中不可避免的線路摩擦，加速線纜退化、絕緣層破裂，導(dǎo)致線纜接觸不良，造成的機(jī)械問題。比如工作過程中電纜會(huì)與結(jié)構(gòu)間產(chǎn)生摩擦，摩擦嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成磨損，從而造成運(yùn)輸類飛機(jī)產(chǎn)生安全隱患。在電氣導(dǎo)線互聯(lián)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，不但要對(duì)線束進(jìn)行充分的隔離，還應(yīng)注意線纜與飛機(jī)結(jié)構(gòu)件的尖銳邊緣或拐角接觸而引起的破壞。因此，為了降低線束的磨損和摩擦、振動(dòng)損傷和其它類型的機(jī)械損傷，需要在線束設(shè)計(jì)過程中對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)件尖銳邊緣和拐角進(jìn)行保護(hù)，可對(duì)線束的設(shè)計(jì)增加卡箍、支架、支撐件保護(hù)等方式，提高線束的安全性。

二、電氣導(dǎo)線互聯(lián)系統(tǒng)線路安全措施

2.1常見的電氣導(dǎo)線互聯(lián)系統(tǒng)線束保護(hù)措施

經(jīng)過長期的實(shí)驗(yàn)研究，專家提出了四種電氣導(dǎo)線互聯(lián)系統(tǒng)線路保護(hù)措施設(shè)計(jì)，下文就對(duì)這四種保護(hù)措施提出各自的分析。

線束屏蔽編織 （Harness shield braiding） 技術(shù)是一種可以直接在線束外側(cè)進(jìn)行編織金屬編織層的技術(shù)。其中，線束（circuit group）是一定負(fù)載源組提供服務(wù)設(shè)備的總體，如中繼線路、交換裝置、控制系統(tǒng)等。采用線束屏蔽編織技術(shù)，可以很好的進(jìn)行屏蔽工作。但這項(xiàng)技術(shù)也有缺點(diǎn)，如果想要更改編織層，那么必須破壞屏蔽層。

帶屏蔽層的導(dǎo)線管 （Wire tube with shield），我們都知道設(shè)置屏蔽層是為了減少外來電子對(duì)電源和通信線路的干擾。屏蔽層一般為帶有金屬編織層的導(dǎo)線。這種導(dǎo)線管需要接地那么外來的干擾信號(hào)就能被導(dǎo)入大地而消失，減少了外來信號(hào)對(duì)當(dāng)?shù)仉娫葱盘?hào)的干擾。與此同時(shí)，這種帶有金屬編織物的導(dǎo)管也有防止線路向外輻射電磁能的作用。

2.2常見的電氣導(dǎo)線互聯(lián)系統(tǒng)線束隔離措施

電氣導(dǎo)線互聯(lián)系統(tǒng)線束隔離設(shè)計(jì)是為了使線束內(nèi)部、多個(gè)線束之間、 電氣線束與非電氣系統(tǒng)或結(jié)構(gòu)件之間無電弧等故障出現(xiàn)。假如出現(xiàn)EWIS失效的情況，通過隔離能夠保證 EWIS 內(nèi)部、EWIS 與其他電氣系統(tǒng)或結(jié)構(gòu)件之間的失效的影響降至最低水平。隔離距離必須能夠保證 EWIS 內(nèi)部、以及EWIS 與其他電氣系統(tǒng)或結(jié)構(gòu)件之間不會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)的影響。 可通過以下因素綜合確定隔離距離：（1）線束的制造過程中產(chǎn)生的公差;（2）注意線束中導(dǎo)線最大松弛量的選擇;（3）線束安裝中的位置公差;（4）根據(jù)飛機(jī)負(fù)載系統(tǒng)的功能特性、電氣特性、功率、重要程度等方面確定隔離距離;（5）根據(jù)負(fù)載的安裝設(shè)計(jì)特點(diǎn)，包括負(fù)載線纜的支持裝置數(shù)量、類型和位置;（6）根據(jù)線束的使用環(huán)境，線束應(yīng)敷設(shè)在液體管路和設(shè)備的上方，以防止被溢出的液體污染或浸泡線纜;（7）線束應(yīng)遠(yuǎn)離高溫設(shè)備或發(fā)熱線纜，以防止線束出現(xiàn)物理失效;（8）線束應(yīng)考慮EMI、HIRF或間接的雷電影響。

運(yùn)輸類飛機(jī)在設(shè)計(jì)線纜時(shí)應(yīng)提前考慮防護(hù)、隔離設(shè)施，以應(yīng)對(duì)各類物理失效、電子失效、機(jī)械失效問題。

2.3開展功能危險(xiǎn)性評(píng)估

功能危險(xiǎn)性評(píng)估 （Functional Hazard Assessment簡稱為 FHA），這是在飛機(jī)和系統(tǒng)的研制生命周期開始時(shí)進(jìn)行的評(píng)估活動(dòng)，為了使運(yùn)輸類飛機(jī)達(dá)到國際運(yùn)輸飛機(jī)標(biāo)準(zhǔn)，需要定期對(duì)此類飛機(jī)進(jìn)行功能危險(xiǎn)性評(píng)估。對(duì)運(yùn)輸類飛機(jī)進(jìn)行這類評(píng)估時(shí)，可以識(shí)別飛機(jī)和系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，探究每個(gè)失效狀態(tài)對(duì)飛機(jī)的影響程度的大小，判定失效狀態(tài)的等級(jí)，并且根據(jù)這些等級(jí)來進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的安全舉措。一般情況下，功能危險(xiǎn)性評(píng)估在兩個(gè)級(jí)別上進(jìn)行，一個(gè)是飛機(jī)級(jí) FHA （AFHA），一個(gè)是系統(tǒng)級(jí) FHA （SFHA）。采用這項(xiàng)評(píng)估技能，對(duì)運(yùn)輸類飛機(jī)進(jìn)行安全檢測后，針對(duì)各項(xiàng)安全問題制定相應(yīng)的解決措施。

三、結(jié)束語

本文主要對(duì)運(yùn)輸類飛機(jī)EWIS進(jìn)行安全性評(píng)估研究。通過對(duì)運(yùn)輸類飛機(jī)EWIS危險(xiǎn)因素進(jìn)行分析，制定運(yùn)輸類飛機(jī)EWIS安全措施，不斷提升運(yùn)輸類飛機(jī)EWIS的研發(fā)設(shè)計(jì)能力，同時(shí)提升運(yùn)輸類飛機(jī)的線束系統(tǒng)質(zhì)量，從而保證運(yùn)輸類飛機(jī)的安全運(yùn)行。

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