航空电子设备静电防护措施探究

2021-08-10张钦元

探索科学(学术版) 2021年7期

赵耀张钦元王鹏

中国飞行试验研究院陕西西安 710089

1 航空电子设备产生静电的原因

1.1 摩擦或撞击产生静电由于航空电子设备的主要材质为金属等导体，在航空飞行过程中各设备之间的摩擦或撞击均可能会引发静电现象。因此，摩擦或撞击是航空电子设备产生静电的主要原因之一。一方面，摩擦静电可能在金属设备之间形成，也有可能在非金属设备之间形成，而静电的大小则是由摩擦或撞击的力度决定的。另一方面，技术人员对航空电子设备的日常维护中，不可避免地会存在衣物、维护用具等与电子设备之间的摩擦，倘若周围环境比较干燥，也可能引发静电现象。此外，在航空电子设备上进行喷漆、加油、检修等操作也均有可能形成静电。

1.2 设备运行集聚静电航空电子设备运行在飞行环境中，存在与空气摩擦、地面摩擦、人体摩擦之间产生静电的可能性，倘若这些静电产生后不能得到及时的释放，便会积累在航空电子设备的表面，随着积累量的增多，便会通过航空电子设备直接传导给周围环境，引发很多事故，例如:很多航空设备内的电子干扰事故，便是由集聚在设备表面的静电引发的。此外，由于大量集聚的静电对环境中的灰尘、颗粒物等能产生吸附效应，会导致电子设备表面逐渐积累大量的灰尘和颗粒物，久而久之，也会增加航空电子设备的故障率，引发不可预见的安全事故。

2 航空电子设备静电的危害

2.1 容易引发安全事故在人类航空发展史上，由静电引发的安全事故可谓不胜枚举。早在1967年，美国研发的阿波罗号宇宙飞船在起飞测试时，便由于飞船设备表面静电引发了火灾，导致三名宇航员遇难；2011年，日本航空自卫队小松基地所属的一家F―15战机油箱所受压力过重引发静电，引发油箱坠落安全事故。此外，静电事故还曾导致国际通讯卫星故障，影响多国地面正常通讯。应该说，看似不起眼的静电现象与航空电子设备结合在一起，非常有可能引发各类安全事故，且这些安全事故的发生时间、发生概率、引发后果都是未知的。对于航空企业管理者来说，及时地对航空电子设备静电情况进行排查，分析由静电现象可能引发的事故类型和后果具有非常重要的防范意义。

2.2 降低设备使用性能降低航空电子设备使用性能也是静电危害之一。一方面，静电可能会影响设备电子系统的运行性能。例如:系统电气性能紊乱引发电磁干扰，导致航空设备电气系统不能正常工作等。另一方面，静电可能会对航空电子设备的使用性能长无法预估的破坏效果，例如:少量积累在航空电子设备表面的静电可能不会对系统的正常使用造成影响，但如果静电电荷量不能被有效消除，随着电量不断积聚，便有可能引发诸如设备火灾、人体触电、电磁干扰等事故，且这些事故的等级也有高低之分，随着事故等级的不断增大，所引发的事故严重性也不断增强，对航空电子设备的使用性能带来严重影响。

3 航空电子设备静电防护的有效措施

3.1 加强对航空企业工作人员静电防护意识的培训现代航空电子设备静电检测和防护的主体依旧是人，包括航空企业电子设备运维工作人员、使用人员、接触人员等，对他们进行设备使用和运维静电防护培训，不断提升他们的静电防护意识，是有效防范航空电子设备静电事故的重要措施。具体来说，一方面，企业应开展必要的理论培训。例如:航空电子设备静电产生原因培训、航空电子设备静电危害培训、航空电子设备静电防范技术措施培训等，通过理论培训帮助企业工作人员建立起对静电的系统认知；另一方面，企业应开展必要的实操培训。例如:静电防护检测现场操作培训、静电防护检测技能比赛等，通过实操培训强化企业工作人员检测防护航空电子设备静电的技能。此外，企业还可制定相应的绩效考核标准，将员工防护、检测、处置和应对电子设备静电危害的频度、质量和认知能力等纳入物质和精神奖励考核中，以激发员工参与静电防护学习和检测防护的能动性。

3.2 制定严格的静电防护标准制定严格的经典防护标准，也是各级航空企业开展电子设备静电防护工作时需要重点采取的措施。一方面，各级企业应对国内外相关标准进行调研整理，对其中有利于提升企业静电防护能效的指标、标准和措施进行梳理，作为企业优化改进静电防护标准的切入点。以静电防护标记的张贴为例，很多航空企业规定仅需要张贴在电子设备的表面即可，然而，很多情况下航空企业人员的静电防护工作并不仅仅围绕电子设备本体展开，为扩大静电防护的覆盖面，建议企业制定更高的标准，要求在金属航线可换件箱、电子设备印刷电路板、LRU金属箱背面插头等不起眼的位置，以时时刻刻提醒工作人员增强静电防护意识。另一方面，航空企业还应对静电防护标准进行动态优化升级，结合企业业务范围扩展、规模扩大、引进电子设备数量等变化实际情况不断调整。

3.3 应用智能化静电防护监测系统现代化的航空电子设备静电防护工作应朝智能化、智慧化和自动化方向发展，以提升静电防护的效率和精准度。具体来说，各级航空企业依托智能化技术构建一体智慧式的经典防护检测系统，将传统的人力手工静电防护模式升级为全自动联网移动智慧静电防护模式，例如:引入ZigBee无线传感网络技术，构建移动无线静电防护检测系统，具体实施中，可将大中型航空电子设备划分为若干个静电防护点或区块，每个静电防护点或区块设置为一个ZigBee无线网络节点，节点中安装静电检测传感器、报警器、无线路由传输设备等自动监测装置，并通过ZigBee无线网络与中央监控室连接，任何节点静电电荷超出阀值，中央监控室便会受到报警信号，并立即采取消除静电措施，从而使航空电子设备静电防护变得更为自动化和智能化。