王振 康艷 李強 胡浩

（彩虹無人機科技有限公司 北京市 100074）

電纜作為航天產(chǎn)品的重要組成部分，隨著航天事業(yè)的不斷推進，無人裝配技術(shù)的迅速發(fā)展，電子裝備技術(shù)的集成化、標準化、小型化、輕量化、高可靠性與長壽命的需求越來越高；而航天產(chǎn)品因其特殊的使命以及嚴酷的使用環(huán)境，對可靠性的要求尤為嚴格，因此，電纜組件的質(zhì)量和可靠性也得到越來越廣泛的關(guān)注。

無人機機載電纜主要實現(xiàn)各系統(tǒng)（起落架系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、載荷系統(tǒng)、鏈路系統(tǒng)等）的電能供應和信號傳輸，其總裝和制作水平直接關(guān)系到無人機系統(tǒng)、平臺的可靠運行，本文主要從無人機機載電纜的總裝的工藝流程、工藝方法、制作要求、檢驗方法等方面進行探討，以提高其可靠性。

1 機載電纜總裝工藝流程

機載電纜的工藝流程設(shè)計原則：

（1）以技術(shù)文件給定的總裝流程為基礎(chǔ)；

（2）合理的劃分機載電纜總裝單元；

（3）同一裝配單元工作集中進行，盡量減少機載電纜的周轉(zhuǎn)；

（4）可進行平行協(xié)同裝配、測試及檢驗，縮短機載電纜總裝周期；

（5）檢驗點設(shè)置應與產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)協(xié)調(diào)，確保檢驗的可檢性；

（6）涵蓋技術(shù)文件要求的所有裝配、測試、檢驗項目。

（7）先機械裝配后電氣安裝；

（8）先部裝后總裝。

機載電纜的工藝流程如圖1 所示。

圖1： 機載電纜的總裝工藝流程

2 電纜的敷設(shè)工藝

機載電纜敷設(shè)：根據(jù)電纜的直徑、走向、路徑及空間形狀確定相應的固定卡箍；無固定卡箍固定時，采用粘塊與扎帶結(jié)合的方式對電纜進行固定，保障電纜不應承受除電纜自重外的載荷。此外電纜桿部彎曲半徑大于電纜直徑的3 倍，電連接器根部大于電纜直徑的5 倍。

機載電纜的敷設(shè)工藝方法：

（1）為便于電纜敷設(shè)電纜的固定盡量沿機身梁柱進行敷設(shè)且與艙壁、梁柱平行減少電纜彎折且在電纜電連接器端接處應有25mm 的松弛量。

（2）電纜敷設(shè)時電纜應滿足最小彎曲半徑要求：單根線纜敷設(shè)時最小半徑為該電纜外徑的10 倍，主線的分支線纜且在分支處支撐時其最小半徑為該線纜外徑的10 倍；電纜線束敷設(shè)時最小彎曲半徑為其外徑的6 倍，但不得小于最小線束直徑的10 倍；易彎曲同軸電纜的最小彎曲半徑為其外徑的6倍，半剛性同軸電纜最小彎曲半徑為其外徑的10倍；光纖電纜的彎曲半徑為其外徑的15 倍。

（3）電纜敷設(shè)的安全間距：電纜在敷設(shè)時離燃油管路的最小電氣間隙為150mm；電纜與機械銳邊（如機身鉚釘）的間距不小于15mm+撓度；電纜與機身鋼索部件（如發(fā)動機油門拉線）的間距不小于75mm；電纜與非密封機身（機身起落架處）底部間距不小于10mm+撓度，與密閉機身（油箱底部）底部間距不小于150mm；電纜敷設(shè)應遠離高溫設(shè)備（如排氣管）；嚴禁將電纜固定在燃油、加溫、冷卻管路上。

（4）線纜固定：按電纜的敷設(shè)路徑從電纜第一個分支點逐一用卡箍進行固定，固定節(jié)距為300mm，電纜線束應保持平順，避免交叉，不得扭曲。

電纜線束在卡箍中不能自由傳動，卡箍擰緊后卡箍橡膠型條兩端應對齊，緊固螺釘應露出螺母2-3 個螺距。

（5）機載電纜的敷設(shè)順序：先低頻電纜，后高頻電纜；先電源主干線，后信號線。且電源主線與信號線分開敷設(shè)，光纖線纜與與其他線纜分開敷設(shè)。

（6）機載電纜防護：在固定卡箍電纜裹纏1 層～2 層絕緣膠帶，經(jīng)過機身框板結(jié)構(gòu)件上的孔口、筋肋、銳邊處的電纜裹纏2 層～3 層絕緣膠帶；安裝在可移動件上的電纜（如起落架系統(tǒng)）應按該件的最大行程確定其長度，在可移動件的行程范圍內(nèi)，相鄰結(jié)構(gòu)件的距離應大于5mm，防止電纜硌傷或磨損。

3 電纜組件裝聯(lián)工藝

在機載電纜總裝過程中，根據(jù)工藝流程需要在電纜敷設(shè)完成后，需對部分預留分支電纜線束進行電連接器裝聯(lián)，電連接器的連接形式分為焊接與壓接，本文主要對無人機常用連接器（J599 系列）不同型號的壓接、焊接組件進行壓裝配、測試、檢測以提高其連接的可靠性。

電連接器如圖2 所示，裝配工藝流程如圖3 所示。

圖2： 連接器及壓接組件

圖3： 電纜裝配工藝流程圖

3.1 壓接組件裝配

按照電纜導線規(guī)格進行下線，為保障線纜壓接試驗電纜下線長度為300mm；導線的端頭采用熱脫器進行脫頭，保證電纜絕緣護套平整，線芯應平整不出現(xiàn)刮傷、斷股、擠壓、散亂，處理后的線纜不應進行搪錫處理。

端子壓接質(zhì)量決定著整個機載電纜的質(zhì)量和可靠性，是電纜裝聯(lián)的核心環(huán)節(jié)。

將導線線芯插入壓接端子，線芯長度應超過觀察孔；

壓接端子外裸露導線長度為1.00mm。壓接應一次到位，壓接部位不允許有重疊壓痕。（壓接鉗型號為：M22520，并按照GJB520 的相關(guān)要求進行校驗，校驗周期為12 個月）壓接鉗如圖4 所示，坑壓組件如圖5 所示。

圖4： M22520 壓接鉗及定位器

圖5： 壓接組件坑壓示意圖

3.2 組件壓接試驗

按照QJ3085《坑壓式壓接連接通用技術(shù)要求》選擇壓接鉗對連接器常用的5 種規(guī)格的壓接組件（插針、插孔）、8 種對應線徑的導線進行壓接試驗（型號：ARFX-G-0112（鍍銀），對壓接完成的組件進行接觸電阻值和拉力值進行測試，并進行數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。接觸電阻測試示意圖如圖6 所示。

圖6： 壓接組件接觸電阻測試示意圖

脫拉后的組件如圖7 所示。通過對所測的數(shù)據(jù)進行分析可知壓接組件的接觸電阻、拉力值均符合要求。試驗數(shù)據(jù)詳見表1、表2。

圖7： 壓接組件拖拉后示意圖

表1： 壓接組件接觸電阻統(tǒng)計表

表2： 壓接組件拉力測試統(tǒng)計表

3.3 壓接組件安裝

將壓接后的組件用專用工裝按線序依次插入連接器絕緣體內(nèi)，直到限位處聽到“咔”的一聲。

3.4 焊接組件裝配

（1）脫頭處理：用熱脫器對電纜線束進行脫頭，脫頭過程中不得燒焦電纜絕緣護套；脫頭完成后的線芯按原絞和方向輕輕縷緊；

（2）搪錫除金：對處理好的線芯進行搪錫，錫量飽滿略顯導線輪廓，且距導線根右1mm 的不搪錫長度：對電連接器鍍金焊杯進行二次搪錫除金處理，搪錫過程總嚴禁焊錫流進連接器內(nèi)部，搪錫完成后用酒精棉球?qū)μ洛a部位進行清洗；

（3）焊接：將處理好的導線與連接器進行焊接，焊接時連接器需固定在工裝上使其焊杯向下傾斜45℃，焊點要求飽滿、光亮，每個焊杯焊接完成后用酒精棉球進行清洗確保無焊劑等多余物殘留；焊接完成后需用絕緣套管進行絕緣處理絕緣套管的直徑應與焊杯直徑相符，且延伸指導線絕緣層6.0mm 以上（或4 倍線徑位置）。

3.5 電纜端頭處理

（1）接地處理：將電纜線束中的接地線（如鍍膜STVR 導線）脫去絕緣層約20mm，把去掉絕緣的一端附在鍍膜層上，在距連接器尾罩100mm 處用導電膠進行粘固并用絕緣薄膜進行纏繞，后將接地線向后彎折在用絕緣薄膜進行纏繞，纏緊后用西棉線綁扎。

（2）屏蔽處理：將電纜屏蔽層擴張，并在導線套上絕緣套管，再將所有電纜的屏蔽套剪成一樣長度排列好、捋直，屏蔽套的引線并入絞合成一股后用無齒平口鉗將電纜絞合部壓平；

用焊錫將屏蔽的頭部焊透，使其連成一個整體并略顯屏蔽套的輪廓。焊點應光滑、無毛刺，且暴露在外防波套盡量短（如尾罩空間允許可以處理在尾罩內(nèi)）且不應與其他端子短路，電纜屏蔽處理如圖8 所示。

圖8： 電纜屏蔽處理示意圖

將金屬卡箍擰緊前在最后1-2 扣涂螺紋膠擰緊，卡箍夾住部位應纏裹絕緣帶并露出卡箍5-10mm，擰緊前應向內(nèi)推線束保證線束有一定的松弛余量，螺釘擰緊膠封。電纜卡箍處理如圖9 所示。

圖9： 電纜尾罩處理示意圖

3.6 檢驗

多余物檢查：在機載電纜總裝過程在及時清理所產(chǎn)生的金屬屑、膠液、焊劑等多余物，確保產(chǎn)品內(nèi)無多余物。

電性能：將處理好的連接器組件用三用表按照技術(shù)文件要求進行導通檢查；

用絕緣電阻測試儀對電纜組件進行絕緣檢查，絕緣電阻大于500MΩ。耐壓電壓為800V，并在1min 內(nèi)無擊穿、飛弧等現(xiàn)象。

4 結(jié)論

無人機機載電纜做為無人機電氣信號傳輸?shù)妮d體，所傳輸?shù)碾娔?、信號多樣，機載電纜總裝工序復雜且涉及的工藝知識面廣，本篇論文主要從機載電纜網(wǎng)總裝工序流程中各工序進行行闡述并對明確各工序中的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，僅供機載電纜網(wǎng)設(shè)計、工藝、裝配人員進行參考。

（1）機載電纜網(wǎng)設(shè)計時,在保證設(shè)計原理滿足要求的同時，還應確保能夠順利轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，因此要求設(shè)計人員應充分無人機平機身結(jié)構(gòu)特性以充分考慮電纜網(wǎng)的制作工藝，合理優(yōu)化敷設(shè)路徑，加強與電纜網(wǎng)制作人員的溝通協(xié)調(diào)，提高設(shè)計方案的工藝性水平，以利于生產(chǎn)加工，提高產(chǎn)品的可靠性。

（2）無人機平臺系統(tǒng)集成化高，機載電纜網(wǎng)的敷設(shè)路徑、連接關(guān)系復雜、線纜種類多（低頻、高頻、光纖等）。因此確保接線關(guān)系及所用傳輸線準確無誤。

（3）機載電纜測試是檢驗電纜網(wǎng)是否合格的重要方法，在操作過程中，應嚴格按照流程操作。對于出現(xiàn)的測試異?，F(xiàn)象應認真找出原因，不放過任何可能性。

（4）在機載電纜總裝過程中應嚴格控制多余物，嚴禁多余物進入電纜內(nèi)部造成短路，絕緣系能下將。

（5）操作人員應加強技能與理論與實踐培訓，并掌握各個工序的技術(shù)要點，進而推進整個無人機系統(tǒng)裝配的可靠性。