航空电子设备维修中静电危害及防护措施探讨

李翔宇

(江西航空职业技术学院 江西南昌 330008)

在航空航天中，集成电路以及高分子材料在相关航空设备中应用比较广泛，相关技术和材料应用，对于促进航空电子设备科学技术含量提升具有重要价值，但是在相关电子设备维修和养护中，静电问题处理具有一定挑战性。当前，我国对于航空航天安全性关注度比较高，所以必须要切实做好航天电子设备静电预防工作，降低静电带给电子设备和集成电路的不良影响，促进航空航天事业的稳定、安全发展。

1 航空电子设备维修中的静电产生路径

静电是自然界中的一种客观现象，指的是电子在外力作用下，由一个物体向另一个物体转移，从而导致原物体中的正负电荷出现局部失衡情况，导致静电效应产生。静电的产生由于不同的物质形态也有不同特点[1]。物质形态包含3 种，即固态、液态和气态。在不同状态的物体中静电产生的机理也是不一样的，但是就静电的产生过程来看，都是一个接触到电荷转移再到形成偶电层，最后产生分离的过程，因此，在航空维护中，静电防护需要从静电产生的过程来探索对策。

航空电子设备在维修中，普遍存在一些静电效应，对航空电子产品会产生一定影响，严重时可能导致安全事故。就静电在航空电子设备中的产生情况来看，有多种形式，包含摩擦、冲撞、流动、飞沫等[2]。与其他用途的电子产品不同，航空电子产品设计中，就考虑到了静电产生，所以在设计上，使用多样化金属，将高电阻类、高分子材料作为重要生产材料，对于预防静电产生有一定作用，可以减少静电的积聚现象产生。这是从设计开始就注重了静电预防的问题，不过，在航空电子设备维修中，更大程度上对静电放电现象进行防治，所以需要把握静电放电的基本条件。

静电放电是在物体上的静电负荷达到一定程度后，产生静电源；在静电源附近存在静电击穿阈值低于静电源所在物体的物体；静电源和静电易损之间能够形成相互的能量耦合，满足上述所有条件，才能达到静电放电的程度[3]。

1.1 摩擦产生静电

所有物体本身就带有电荷，在一般情况下，同一物体内正负电荷是平衡分布的，物体不带电。而航空电子设备在进行维修中，会有一定的接触和摩擦等，维修工具和电子设备接触、人的衣物和电子设备摩擦等，都可能导致物体内的电荷移动，从而导致物体上的电荷平衡状态被打破，导致静电出现。在航空电子设备维修中，除了直接摩擦产生的静电外，对相关电子设备进行加油、喷漆、擦灰等操作中，也可能导致静电产生[4]。

1.2 设备自身积聚静电

在飞机运行中，航空器处于运行状态，此时航空器和空气之间必然会产生摩擦，摩擦导致静电产生，这些静电积累在航空器表面。此外，在飞机的起飞和降落过程中，飞机底轮和地面之间会产生一定摩擦，也会产生静电，这些静电也会积聚在相关设备表面，不能及时释放，这些静电会通过导体进入内部电子设备中，进而对设备带来一定的电磁干扰。此外，一些经典吸附作用也可能造成电子设备的表面灰尘不断积累增多，这些也会加剧静电产生，导致出现设备无法正常运行的问题。

2 航空电子设备维修产生静电的危害

航空电子设备中产生静电，危害是巨大的，这些危害可以按照静电起电和静电放电来划分。在静电起电中，因为电荷移动，导致静电积聚，这种情况导致的危害相对较小，不会对相关航天电子设备产生严重影响[5]。而静电放电因为前期积聚的静电会出现短时间释放的情况，容易导致电子设备的误动作产生。考虑到相关航天电子设备的材质不同，其积聚静电能力也存在一定差异，所以在航空飞行中，相关电子设备可能会因为放电导致故障问题产生，严重的情况下会导致飞行安全受到威胁。

目前的航空电子设备数量和类型众多，但是静电放电对电子设备产生的危害分为多种。第一，静电有一定的吸附性，航空电子设备产生静电，会大量吸附空气中的灰尘和杂质，长期吸附，会导致电子元件表面蒙上一层灰尘，降低电子元件的绝缘性。在潮湿的空气环境下，可能会导致污闪，造成电子设备短路问题产生。第二，静电积聚本身需要一个过程，而静电放电却可以在一瞬间完成[6]。在放电时会产生很多热，这些热量不能及时消散，尤其是在电子元件分布较密集、空间狭小的环境中，可能导致一些微小元件受损。第三，静电放电还可能导致磁场产生，电磁干扰会导致局部电子元件功能异常和损坏，这些都会影响航空航天安全，事关重大，需要引起重视。

3 航空电子设备维修中静电防护措施应用

3.1 完善防护体制

现阶段，我国航空电子设备防护工作开展中，还没有形成完善的航空电子产品维护条例，相关管理体制不健全，导致对航空电子设备的维护和管理规范性不足。在开展航空电子设备的管理和维护工作中，相关措施落实困难，所以，需要加速构建完善的设备安全防护体制，以我国航空电子设备的实际情况为依据，促进相关防护管理制度的有效落实。例如：在对航空电子设备的操作中开展规范管理，根据不同工作要求及指示，确保相关工作都能够严格按照规章制度来执行，保证相关工作开展有理有据，规范执行，从多角度来开展对航空电子设备的安全管理和防护。例如：航务管理部《关于加强设备维护管理工作的通知》中指出，在企业中要积极开展静电防护体制宣传和教育培训工作，让机场相关维修管理人员能够对航空电子设备的有效运行进行把握，明确相关规章制度，能够按照规范化的维修章程和标准进行航空电子设备维修，做好必要的静电防护措施[7]。结合航监控公司的实际情况和维修工作需要，要进一步修订完善《航空电子设备管理办法》，针对其中的设备管理进行制度完善，确保相关操作都能有标准可以参考。另外，要进一步提升航空电子设备监管和维修保养水平，强化航空电子设备运行状态和运行参数监测，促进设备使用寿命不断延长，切实促进航空电子设备整体运行效益提升。

就航空电子设备维护工作，还需要进一步完善相关检修制度，做好对设备维修人员的设备维护管理知识和技能培训[8]。让他们掌握航空电子设备静电产生机制和危害，学习静电防护的有效技术和措施，这样他们在开展航空电子设备的维修处理中，才能够把握静电防护的要点，做好必要的静电防护措施。同时，培训也能够让他们的安全意识得到强化，明确静电产生的危害，从而提醒他们在航空电子设备维修中，切实强化静电防护，确保航空电子设备整体运行效益和目标实现。通过构建完善的航空电子设备维修制度和静电防护制度，促进航空电子设备维修中静电防护规范化进行，切实提升航空电子设备的静电防护效益，有效降低电子设备维修中的静电产生，保证航空电子设备安全有序运行。

3.2 静电敏感元件拆装中做好静电防护措施

在航空电子设备的维修保养中，重点应该对相关电子设备中的静电敏感元件进行管理，在进行这类敏感元件的安装前，就应该要做好一次静电损害处理工作，确保相应元件能够承受一定幅度的静电放电[9]。在后期维护工作中，相关工作人员需要结合相应维护手册，针对静电敏感元件做好静电隔离处理，避免维护中再次出现静电，导致二次损害产生。例如：在开展机组可更换组件的一般维护工作中，考虑到整体的机组可更换组件在防静电保护容器环境中，只留下两个导线出入口，方便进行泡沫密封处理。在开展维护工作中，相关维修工作人员需要穿戴防静电服装，在手腕位置佩戴导电手腕。这个导电手腕可以存储部分电量，可以保证相关工作人员在进行静电敏感元件拆除和安装中，产生的静电能够及时传导到导电手腕中。静电手腕电阻要比航空电子设备电阻低很多，这样可以有效防止静电传导到内部的电子设备中，发挥静电防护作用[10]。

静电敏感元件拆装要严格遵守静电防护标准，严格执行相关要求，避免静电防护的整体效果，最大限度地降低静电风险。

3.3 促进防护设备优化和改进

在开展航空电子设备的日常维护维修工作中，除了应用常规的接地法、隔离法以及中和法来进行静电预防外，还可以借助相关设备和技术，通过先进的技术设备使用，预防静电。例如：使用防静电涂液，可以有效降低活动组件因为摩擦产生的静电量；也可以在维修车间中，进行温湿度的合理控制，确保设备温湿度环境达到航标要求，这样也可以降低空气中的静电因子产生；此外，可以配备离子风机使用，借助风机吹出大量正负离子的电离，这样可以和空气中物体带有的静电离子产生中和效应，达到静电预防的效果[11]。

3.4 做好接地保护

目前的接地保护包含多个方向，这种保护措施可以充当专门的防护措施，也能够作为辅助方案。在航空电子设备应用中，多数是通过连接外壳部分实现，因此相应操作难度并不大，将航空电子设备和地面连接，即使产恒电荷，也会被导入大地，这样可以避免电荷在设备上积聚，发挥静电防护效应[12]。且这种接地处理还能够对电压突增情况进行抑制，避免电子击穿设备现象发生。在开展接地保护措施应用中，需要结合具体情况来进行，需要充分考虑电子设备的接地铜线、设备性能、接地电阻等因素，一般来说，接地铜线直径应该在4 mm以上。

此外，还可以借助放电刷，有效预防电子设备静电产生。放电刷是静电放电刷，其功能是将飞机电子设备中的静电放掉。在雷击情况下，放电刷容易被损坏，这是因为放电刷自身形态比较特殊，放电刷一般是安装在机翼或操作面后端尖锐元件，这类元件最易遭受电击。放电刷出现损伤，包含物理损伤和内部损伤两种[13]。物理损伤是指肉眼可以看到的放电刷表面的形态出现扭曲变形等情况；内部损伤指的是放电刷内部结构出现破坏，这种损坏容易导致电阻值产生变化，这些损伤在常规情况下需要通过兆欧表测量放电刷尖端来探测，或者是对放电刷底座电阻来确认[14]。

3.5 正确张贴静电防护标记

在开展航空电子设备的维修中，相关工作人员对于静电防护意识不足，不能意识到静电防护的重要性和关键点。对此，需要在航空电子设备表面张贴静电防护标记，旨在为维修工作人员提供参考标识，让他们在开展电子设备维修中，能够注意静电防护，保证规范操作，减少不必要的摩擦和接触导致的静电问题产生。在进行静电防护标记的张贴上，需要对精密程度高、可更换以及易维护的电子元件进行静电防护标记，例如可以在设备架、金属航线、印刷电路板等位置进行张贴。此外，对直接用电源供电的电子设备，可以在顶盖背面进行防静电标记张贴。相关工作人员进行拆卸电子设备中，也需要事先做好静电防护措施，避免维修过程中产生静电。

3.6 注重维修人员专业技能提升

目前，航空电子设备检修工作中，静电防护是重要部分之一，但是相关维修人员对于静电防护的重视度相对不足，总体维修人员的专业素养有限等，为了解决设备维修人员在静电防护方面知识的不足问题，相关航空电子设备维修企业需要针对一线的设备维修工作人员定期安排专业技术知识和技能培训，让他们能够及时掌握防静电类型，对于静电引起的故障和问题处理有一定认知，提升专业技术水平。对此，需要积极组织设备维修人员开展培训，通过开展航空电子设备的维修保养培训，进一步要求全体工作人员要充分认识当前安全防护的重要性和必要性，时刻紧绷安全这根弦，坚决杜绝麻痹思想。要求他们严格遵守静电防护的规则和标准，落实航空电子设备的日常维护保养制度。通过培训，能够提高相关设备维修人员维修过程中处置的静电防护能力，坚决杜绝航空航天安全事故，避免相关电子设备的二次损坏，为航空航天提供可靠安全保障。培训可以以实践动手处理故障为主，理论教学为辅展开。通过讲师对航天电子设备基本结构、工作原理、静电安全防护、常规保养以及典型故障诊断等方面的讲解，使参训人员学习并掌握了维修航空电子设备的基础知识，提高了维修技能。除此之外，考虑到航空电子设备的市场应用趋势，还需要对设备维修人员开展静电防护和维修保养技术培训，针对不同类型航空电子设备种类繁杂等具体情况，在静电防护安全知识基础培训之上，还邀请电子设备厂家针对自己品牌或设备维修专项技能进行培训，有效解决机场电子设备种类繁杂、涉及面广带来的维保和静电防护难题。结合航空电子设备投入使用情况，加大静电防护技能培训力度，有针对性地开展内容丰富、形式多样的静电防护和电子设备维修培训，不断提高设备维修人员的静电防护技能，满足快速发展的需要，确保设备维修人员整体专业性，确保他们在航空电子设备维修保养中的工作效率。

4 结语

开展航空电子设备维修，很难避免维修中的静电产生，在静电积聚达到一定量后，就会产生质变，导致静电放电现象出现，瞬时放电现象会对相关机载电子设备正常运行造成一定损害，容易导致飞机安全隐患问题加剧。相关维护人员在进行航空电子设备维护中，要结合自身维修积累的经验，明确静电放电带来的危害，把握静电产生和放电原理，通过综合性措施应用，完善安全防护制度，做好静电敏感元件拆装中做好静电防护措施，促进防护设备优化和改进、做好接地保护，在电子元件表面张贴防静电标识，注重维修人员专业技能提升等，通过多样化措施应用，确保航空电子设备维护任务的有效完成，有效消除静电带来的危害，确保航空电子设备安全有序运行。