民机试飞改装电缆接入方式研究分析

王汉斌

【摘 要】民机试飞改装中，电信号的抽引是测试改装工作的重点和难点，测试信号涉及所有系统，遍布全机各个区域，难以用统一的改装方式实现信号抽引。在电气改装过程中，要综合考虑安装环境、可维护性以及安全性等因素，选择合适的改装电缆接入方式。本文通过研究分析几种电气抽引的优缺点，试飞改装电缆的设计提供了理论参考。

【关键词】试飞改装；并线抽引；转接抽引

0 引言

民用飞机一般在完成设计制造后取证交付前，为验证飞机的性能、操稳等指标符合预期设计目标，以及达到适航条款的最低要求，试飞单位要进行大量的飞行和地面试验，此时需在原型机上增加测试改装，主要包括机械改装和电气改装两部分。本文主要针对电气改装中，抽取原机信号的方式进行分析和研究。

1 信号抽引方式简介

民机试飞阶段信号抽引涉及全机所有系统，涉及范围广，根据不同的区域环境，主要采用的信号抽引方式有如下几类：1）转接抽引-在设备端或分离面处断开原机连接，增加一段三通线束；2）并线抽引-在原机线束上，将需要抽引的信号线打断，压接永久接头，增加导线引出；3）增加导线-打开原机线束连接器，在预留测试口处，增加导线引出；4）加装接线端子-在原机配电盘箱的接线柱上直接加装接线端子；5）接线模块抽引-在飞机设计过程中就引入接线模块，对需要抽引的信号在接线模块中直接引出。

除了机载设备留有测试接口和115V电源引电和测试之外，增加导线和加装接线端子的方式在电气改装中较少使用，另外，接线模块抽引需要在飞机设计阶段考虑，会增加部分设计工作，在国内某型号客机上已经得到了应用。目前，得到广泛使用的是并线抽引和转接抽引，这两种方式均是建立的飞机电气互联系统设计完成的基础开展的。

并线方式采用对抽引信号导线增加永久接头的方式实现，所增加的线束段与试飞单位提供的抽引设备相连线束连接。并线方式无线束段位置选择的限制，具有实施方便、生产周期短等特点。

转接方式在原有线路的基础上增加线束段，不影响原线束构型，自制线束段使用永久接头转接，并与试飞单位提供的抽引设备相连线束连接。原有线路上增设的线束段需要保持与所连线路相同数量的连接导线。增设永久接头所连线束段只需包含抽引信号。转接方式具有不破坏原机线束结构、适用于短期试验等特点。

2 并线和转接优缺点

2.1 是否影响原机电缆

并线方式通过增加永久接头的方式抽引信号，这种方式改变了装机电缆原有的构型，需要破坏原有导线，增加永久接头，修改了电缆的结构。另外，该方式同时改变了装机电缆的安装和线束构型，并且在改装线缆移除后，永久接头将留在原机线束中，增加了故障点；转接方式采用新增加线束段的方式抽引信号，这种方式不改变原机线束构型，仅改变原机线束安装构型。增加的线束段可以在试飞结束后移除，不改变原机的构型。

2.2 抽引线束性能

并线中采用的永久接头自身的可靠性较高，但永久接头在增加后不能删除，试飞测试完成后，将留在原线束中；转接方式的试飞改装电缆因增加了两个连接器和一段线缆，增加了三处故障点，可靠性较并线降低。因其为新增线束，可根据测试任务的开展，增减该部分线束，灵活性较大。

2.3 设计、制造周期

并线方式仅对需要抽引的导线进行引出，原理上比较简单，使用永久接头、导线和1个转接连接器，涉及物料渐少，设计和制造周期短；转接方式涉及到原机连接器对接，同时需要考虑原机连接器中的所有信号，使用永久接头、导线和3个连接器，涉及物料是并线方式的10倍左右，原理上相对复杂，设计和制造周期长。

2.4 安装位置

并线永久接头在位置设置时较为灵活，可在整个线束敷设路径上挑选合适的实施位置；转接方式主要应用于分离面处，因此安装区域受限于分离面等转接处的空间。

2.5 安装空间限制

并线方式增加永久接头受空间影响较小；转接方式的电缆将导致装机线束路径上增加线束长度，少则增加线束松弛度，多则需要额外的空间进行线束盘绕安装。对于诸如机头、设备舱、附件舱和机翼等布线密集或空间狭小区域受到较多限制。另一方面，若盘绕线束为功率线束，可能对周边关键敏感线束产生影响。

2.6 试验试验周期

使用并线方式将产生不便于删减的线束段，这种方式适用于长期试验，短期试验不推荐使用；转接方式不改变线束构型、拆装方便，既可用于长期试验，又可用于短期试验。

2.7 屏蔽连续

并线和转接方式都可实现屏蔽连续，其中并线方式更为可靠。并线方式使用带屏蔽性能的永久接头进行转接；转接方式采用导电连接器可认为是屏蔽连续，无需额外增加接地。

2.8 重量影响

并线方式产生的重量增加较少，拆除后仅将永久接头留在原机线束中，重量可认为无改变；转接方式新增了连接器和线束段，而且安装位置受限，同时可能产生额外线束段，产生的重量影响较大，但移除改装线束段后对原机不产生重量影响。

2.9 故障风险

并线方式仅改变需抽引信号的线路，增加了被抽引信号的故障点，影响范围有限；转接方式涉及在装机线缆连接路径中新增相同功能的线束段，增加了所有信号的故障点，设计错误或故障将影响装机电缆正常连通功能。

3 并线与转接的设计因素

并线与转接方式的选择主要和线束安装区域和安装环境有关。在对周围环境或线束本身性能影响较小的前提下，应适当顾及导线的安装和维护。

并线和转接设计需考虑以下因素：

1）尽量选择连接导线少的连接器和线束，减少设计工作量；

2）尽量选择离试飞采样设备路径短的线束，方便测试信号排故；

3）尽量选择离信号源较近的线束或分离面，减少压降和信号故障带来的影响；

4）应考虑线束的安装、维护，具有良好的可达性；

5）避免在电磁干扰区域进行信号抽引；

6）避免安装在强风潮湿区域、高振区域、非增压等环境恶劣区域；

7）避免安装在线束密集、空间狭小的区域，以减少对线束的磨损；

8）避免在线束屏蔽要求高的线束段并线和转接。

4 小结

本文针对民机试飞改装电缆接入方式中主要应用的并线抽引和转接抽引进行了分析和比较，给出了两种方式的优缺点和设计考虑因素，为试飞改装电缆的设计提供了理论参考。