摘 要:文章根據(jù)對(duì)國內(nèi)外整機(jī)自動(dòng)化線纜集成檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展及原理分析,并對(duì)比總裝階段現(xiàn)行導(dǎo)通、絕緣檢測(cè)方法,根據(jù)大型飛機(jī)自身的外形及測(cè)試點(diǎn)數(shù)分布特點(diǎn),提出適用于總裝階段大型飛機(jī)后續(xù)線纜檢測(cè)的方案,并提出了整機(jī)線纜自動(dòng)化集成檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的進(jìn)一步思路。
關(guān)鍵詞:線纜自動(dòng)化集成檢測(cè)技術(shù);導(dǎo)通;絕緣;工藝LRU;工藝轉(zhuǎn)接電纜;終端模塊
1 整機(jī)線纜自動(dòng)化集成檢測(cè)技術(shù)發(fā)展
整機(jī)線纜自動(dòng)化集成檢測(cè)所用的主要設(shè)備:
(1)主控單元:主要用于發(fā)出控制指令、設(shè)定激勵(lì)源和測(cè)試單元開關(guān)次序;完成測(cè)試過程監(jiān)控、人機(jī)交互、線纜數(shù)據(jù)庫輸入、編輯和維護(hù)、數(shù)據(jù)通訊和處理、測(cè)試單元控制、測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)果的傳送和打印功能。
(2)分布式測(cè)試箱:用于在被測(cè)電纜和主控單元之間的信號(hào)切換,被測(cè)電纜通過測(cè)試箱連接到控制單元中的測(cè)試激勵(lì)源或測(cè)量儀表上進(jìn)行相關(guān)測(cè)試,內(nèi)部為開關(guān)矩陣。
(3)工藝LRU:外形尺寸及機(jī)械接口均與機(jī)載LRU一致,內(nèi)部為開關(guān)矩陣,代替分布式測(cè)試箱和轉(zhuǎn)接電纜的連接形式,減少工藝轉(zhuǎn)接電纜的數(shù)量。
(4)終端模塊:減少工藝轉(zhuǎn)接電纜數(shù)量,將同一個(gè)被測(cè)電纜端頭中兩根原本沒有導(dǎo)通關(guān)系的導(dǎo)線通過電阻和二極管相連,使其正向?qū)?,反向不通,從而?shí)現(xiàn)兩根線路的同時(shí)導(dǎo)通。
(5)控制總線:用于供電電源、激勵(lì)源、測(cè)量數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)換分布式測(cè)試箱等信號(hào)的傳輸。
(6)工藝轉(zhuǎn)接電纜:用于連接測(cè)試箱和裝機(jī)電纜。
(7)智能存儲(chǔ)箱:用于工藝轉(zhuǎn)接電纜、終端模塊及工藝LRU等的智能存儲(chǔ)管理。
2 傳統(tǒng)手工檢測(cè)與線纜檢測(cè)技術(shù)對(duì)比
以大型飛機(jī)全機(jī)3萬點(diǎn)為例,整機(jī)線纜自動(dòng)化集成檢測(cè)方法在完成所有目前手工檢測(cè)可完成的功能的同時(shí),還可以完成手工檢測(cè)不能達(dá)到的線間絕緣檢測(cè),并能對(duì)配電終端電壓進(jìn)行測(cè)量,避免了后續(xù)通電可能出現(xiàn)的安全隱患,保證了電源系統(tǒng)配電的正確性,在檢測(cè)效率上,整機(jī)線纜自動(dòng)化集成檢測(cè)方法雖然準(zhǔn)備工作和收尾工作花費(fèi)較多時(shí)間,但總時(shí)間比原來提高了85%以上。
整機(jī)線纜自動(dòng)化集成檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用,能有效解決目前總裝過程中線纜導(dǎo)通、絕緣檢查問題,實(shí)現(xiàn)一次性快速全面檢測(cè),大大提高測(cè)試效率、縮短裝配周期,并提高產(chǎn)品線纜網(wǎng)絡(luò)的正確性和可靠性,從而保證飛機(jī)整機(jī)系統(tǒng)可靠性。
3 整機(jī)線纜自動(dòng)化集成檢測(cè)技術(shù)在大型飛機(jī)上的應(yīng)用
根據(jù)調(diào)研顯示,目前國外整機(jī)線纜檢測(cè)方面有集中式檢測(cè)和分布式檢測(cè)兩種方式,通過對(duì)大型飛機(jī)線纜資源分析結(jié)果,大型飛機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,機(jī)體結(jié)構(gòu)比較龐大,集中式檢測(cè)的轉(zhuǎn)接電纜是從一處拉向全機(jī)各部位,轉(zhuǎn)接電纜長短不一,轉(zhuǎn)接電纜的纏絞、踩踏或架空等突出問題比較難以解決,存儲(chǔ)難度較大,使用時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)接電纜的查找、收放等花費(fèi)的時(shí)間比較多,而且一些超長線束在后續(xù)中出現(xiàn)了自身的絕緣等問題不容易發(fā)現(xiàn),影響現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)效率。而分布式檢測(cè)每個(gè)測(cè)試箱放置在飛機(jī)電纜插頭相對(duì)集中的地方,大大節(jié)省了機(jī)上插頭到測(cè)試箱之間的轉(zhuǎn)接電纜長度,對(duì)于上述問題都能很好的解決,所以根據(jù)大型飛機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)大型飛機(jī)整機(jī)線纜自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)方案比較科學(xué)和實(shí)用。
3.1 大型飛機(jī)線纜自動(dòng)化集成檢測(cè)資源分析
對(duì)目前大型飛機(jī)線纜檢測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,大型飛機(jī)全機(jī)被檢測(cè)點(diǎn)數(shù)約3萬點(diǎn),被檢測(cè)連接器約2500個(gè),將飛機(jī)分為4個(gè)部位(駕駛艙、機(jī)身內(nèi)部、機(jī)翼、其他部位)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,駕駛艙、機(jī)身內(nèi)部、機(jī)翼及其他部位點(diǎn)數(shù)分布情況為35%、42%、6%及17%,而相應(yīng)部位連接器數(shù)量分布為:15%、47%、14%、24%,駕駛艙和貨艙點(diǎn)數(shù)分布情況相當(dāng),但連接器駕駛艙少一半,說明駕駛艙屬于連接器較大,較集中的區(qū)域;而機(jī)翼、尾翼等部位點(diǎn)數(shù)的比例比連接器比例少,說明機(jī)翼、尾翼等部位屬于連接器較小、較分散的區(qū)域。
3.2 大型飛機(jī)線纜自動(dòng)化集成檢測(cè)方案
根據(jù)資源分析情況及大型飛機(jī)自身的外形特點(diǎn),在大型飛機(jī)上使用整機(jī)線纜自動(dòng)化集成檢測(cè)技術(shù)主要解決駕駛艙空間小點(diǎn)數(shù)多、機(jī)翼及尾翼點(diǎn)數(shù)少連接器較分散,導(dǎo)致駕駛艙轉(zhuǎn)接電纜較多、機(jī)翼及尾翼轉(zhuǎn)接電纜較長操作實(shí)施不方便以及數(shù)量巨大的轉(zhuǎn)接電纜的存取問題。
3.2.1 檢測(cè)參數(shù)要求
由于目前國內(nèi)僅有線纜手工檢測(cè)的相關(guān)技術(shù)文件,暫無線纜自動(dòng)化檢測(cè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),可參考國外的先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。具體如下:
(1)導(dǎo)通測(cè)試:使用兩線法,導(dǎo)通/不導(dǎo)通電流10mA-1A;導(dǎo)通速度不低于200點(diǎn)/秒,且可進(jìn)行人工調(diào)節(jié);導(dǎo)通測(cè)量精度≤0.5Ω/2%。
(2)阻抗測(cè)試:可根據(jù)實(shí)際需要分別使用兩線法與四線法,兩線法測(cè)量范圍為1?贅~10M?贅,誤差±0.5?贅/2%;四線法測(cè)量范圍為1m?贅~ 100?贅,誤差為±50?滋?贅/2%。
(3)絕緣測(cè)試:絕緣電壓500V,具備200-1500V的可調(diào)范圍,電壓精度≤5%;絕緣時(shí)間1ms至1min可人工設(shè)定,測(cè)量范圍1KΩ~1GΩ±5%,準(zhǔn)確檢測(cè)絕緣阻抗:當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)短路時(shí),具有短路保護(hù)功能。
(4)電壓測(cè)量:應(yīng)滿足直流28V、270V,交流115V的電壓要求;直流輸出范圍為22~32V,230V~320V測(cè)量精度為0.1V;交流輸出范圍為100~122V,頻率400Hz±10%,電壓測(cè)量精度為0.1V,頻率測(cè)量精度為:1Hz。
3.2.2 檢測(cè)方案詳細(xì)設(shè)計(jì)
大型飛機(jī)整機(jī)線纜自動(dòng)化集成檢測(cè)方案總體上使用分布式測(cè)試箱和轉(zhuǎn)接電纜結(jié)合的方式,通過轉(zhuǎn)接電纜將機(jī)上被測(cè)對(duì)象與分布式測(cè)試箱連接,通過控制總線將分布式測(cè)試箱和主控單元連接的方式完成測(cè)試。
針對(duì)駕駛艙空間較狹小,點(diǎn)數(shù)較多,且多為帶托架的矩形連接器(機(jī)載LRU)的情況,若使用分布式測(cè)試箱和轉(zhuǎn)接電纜的連接方式,則轉(zhuǎn)接電纜數(shù)量龐大,不易整理且易出現(xiàn)絞扭現(xiàn)象,影響測(cè)試準(zhǔn)備及收尾時(shí)間。在駕駛艙優(yōu)先使用工藝LRU,工藝LRU直接用控制總線級(jí)聯(lián),并通過控制總線與主控單元連接,采用工藝LRU連接的方式不需要轉(zhuǎn)接電纜,且對(duì)接方便、連接更可靠。在飛機(jī)其他部位存在帶托架的矩形連接器的部位也可采用工藝LRU的方式,根據(jù)資源分析情況,使用此種方式可減少工藝轉(zhuǎn)接電纜90余束。
針對(duì)機(jī)翼、尾翼等電連接器較分散且連接器點(diǎn)數(shù)較小的區(qū)域,若使用分布式測(cè)試箱和轉(zhuǎn)接電纜的連接方式,轉(zhuǎn)接電纜長度較長,使用時(shí)拉、拽等操作對(duì)轉(zhuǎn)接電纜本身的性能會(huì)有影響,直接影響測(cè)試質(zhì)量及時(shí)間。
4 結(jié)束語
整機(jī)線纜自動(dòng)化集成檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在國外飛機(jī)上已經(jīng)得到充分的證實(shí),是一項(xiàng)成熟的技術(shù),但國內(nèi)飛機(jī)還未實(shí)際使用,部分制造單位將設(shè)備購買卻還未真正使用,要將此技術(shù)用于國內(nèi)飛機(jī)上,必須根據(jù)各個(gè)型號(hào)飛機(jī)的特點(diǎn),設(shè)計(jì)出量身定做的方案,使設(shè)計(jì)更加人性化,從而提高產(chǎn)品質(zhì)量和制造效率。
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