浅谈航空线缆选型设计

盛竟茹

【摘 要】本文以航空线缆为研究对象，对线缆类型及特点进行分析研究，并据此对飞机线缆选型设计提出了参考建议。

【关键词】航空线缆;选型设计;电气互联系统

中图分类号： V442 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）06-0034-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.06.011

【Abstract】This paper takes the aviation cable as the research object，carries on the analysis and research to the cable type and the characteristic，and accordingly puts forward the reference suggestion to the aircraft cable type selection design.

【Key words】Aviation cable type selection design electrical interconnection system

0 引言

航空线缆作为电气互联系统的基础，是飞机必不可少的组成部分，主要用于机上各电子电气设备之间的连接和信号传输，保证各设备工作安全可靠。随着航空用电设备的用电需求和用电环境的不断变化，航空线缆的品种也不断丰富，线缆设计的合理性对于用电设备能否实现其功能和性能显得至关重要。

1 线缆分类

在设计时通常按照传输信号格式的不同将线缆分为不同类别，见表1。

2 线缆设计

2.1 设计原则

2.2 导线

选择输送电能的导线时，应重点考虑电气负载、环境温度以及成捆的线束、导线管和其它缠包物的热影响以及气压和高度的降额率，使导体不超过最高额定温度。在选择中考虑的典型因素是电压降、电流、环境温度、机械强度、磨损、柔韧性和极端的环境等。输送信号或数据的导线应优选航空航天轻质的扭绞、屏蔽线缆或专用线缆。

a）485、422、429、离散量、模拟量信号

电线线缆及接插件的选择应综合权衡载流量、绝缘性能、拉伸强度、使用温度、导线体积、导线重量及柔软程度等。常温使用条件下，优先选用镀银及镀银高强度铜合金导体，尽量选用辐照交联ETFF绝缘层及线缆护套;高温使用条件下，優先选用镀镍及镀镍高强度铜合金导体，尽量选用无缝绕包PI/PTFE复合材料绝缘层及线缆护套;所有屏蔽线缆、扭绞线缆、扭绞屏蔽线缆均应带护套，除非有特殊规定，护套颜色默认为白色;电线优选颜色为白、蓝、橙、绿、红、黑，扭绞护套线缆及扭绞屏蔽护套线缆最多可选用到6芯，低频线缆可选用符合GJB773A-2009等规定的线缆。

b）DVI信号

在DVI总线设计时，考虑到每个连接器的差损约为0.2dB，当线束长度较长时（大于10m以上），设备之间互连时不建议打断，机上可选用航空领域的ABS1503KD24线缆。该线缆具有重量轻、屏蔽效果好、传输信号质量稳定等优点。

c）射频同轴

射频同轴线缆虽允许打断，但考虑到安装空间和轻量化要求，机上线缆也尽量采用不打断处理。当频率不超过3GHz时，可采用柔性线缆SFF-50/RG系列线缆;当频率超过3GHz时，拟采用半柔线缆670-086SXE或670-141SXE;需保证相位稳定性等特殊要求时，拟采用戈尔线缆GORE CXN3506/GORE CXN3507/GORE CXN3449等型号。考虑随传输距离和使用频率的增大而使插入损耗增大，一般线缆使用长度不超过3m。需超出较多时，拟采用插损较小的型号，如GORE CXN3508/GORE CXN3449线缆，长度20m以内能保证传输性能。

d）1553B数据总线

1553B总线作为设备间互连使用时，一般不做打断处理，随整机敷设。可选用Harhour公司M17/176-00002电缆、Raychem公司10612或国内专业电缆公司相关规格电缆。

e）光纤光缆

根据“信息技术的光纤通道—物理接口（FC-PI-2）”标准，常用光纤类型可以是单模光纤（芯径9微米）、多模62.5/125光纤（芯径62.5微米）或多模50/125光纤（芯径50微米），考虑到高密度的多通道光电转换模块采用多模光纤，同时飞机工作环境的严酷性及高可靠性要求，应尽可能选用芯径大的光纤，以利于连接部位的对准，降低损耗，故可选择多模62.5/125或50/125光纤为传输载体。

按照表2，OM1、OM2、OM3光纤在2.125G速率下的有效传输距离均大于150米，这三种光纤目前都比较成熟，成本相差不大。如果考虑到今后系统速率提升的扩展性，应选用OM3光纤。

2.3 捆扎件

捆扎件的选择需满足航电设备光电互连组件性能要求，线束集束时可选用捆扎绳（如：Breyden公司203-3 Black型）;安装时，线束全长上均用卡箍固定在飞机结构上，如线束两固定点之间的距离大于400mm时，还可用尼龙扎带（如：PLT2.5S-C）扎紧。

2.4 热缩标识套管

热缩标识套管具有收缩快、柔软、绝缘、有弹性、收缩温度低等特点，广泛用于电线的终端绝缘、标识和接插件的防护等，一般由耐用的具有优异性能的高阻燃聚烯烃材料制成，通常在线缆设计时选用K-2系列等热缩管。

2.5 其他材料

保险丝、端子等材料的选型依据公司选材（通常为标准件）目录选择满足产品使用环境和性能的材料。

3 结论

电缆在飞机上就如同神经网络和血管在人体中，既可以向用电设备提供电源，又可以传输各类信息，对机载设备乃至飞机功能性能的发挥起到举足轻重的作用，其设计的优劣甚至直接影响飞行安全。因此，在做电子电气系统设计时，应根据飞机性能需求和使用环境情况，重点分析并选择合适的线缆，以求达到设计目的。