基于轻质导向锁紧机构的设备模块化快速拆装装置

张晓帆+徐方舟+宋春雨

摘 要：针对现代飞行器装填比大，维护困难的特点，设计了基于轻质导向锁紧机构的设备快速拆装装置，采用模块化的安装方案，可以有效减少狭小空间内部操作，提高航电设备的拆装效率，增加飞行器维护性。

关键词：模块化；航电设备；快速拆装

引言

50年代飞机中的航空电子设备，在飞机总成本中占的比例尚不足10%，但到了90年代，随着飞机功能的不断增强，航空电子设备在如EF-2000，F-22等飞机总成本中占的比例已上升到30%～40%，一些预警机，电子战飞机甚至达到了50%[1]。设备和电缆的数量也成倍增加，在以信息技术为代表的技术革命推动下，各种军事和民用航空电子设备朝着多功能，高性能；通用化，系列化，模块化，轻量化；高可靠性，低成本等方向迅猛发展[2-4]。

另一方面现代飞行器也在向着小型化的方向发展，内部空间狭小，布局紧凑，操作开口少，设备的安装固定困难，而且大都具有测试更换的需求。采用传统的设备单独固定的安装方案，更换内部设备可能需要数天才能完成，可维护性较差。为提高飞行器的可维护性，需要新的仪器设备安装模式。

1 模块化的设备安装方案

现代飞行器通常需要安装多个航电系统的大量仪器设备，如按照传统的仪器设备安装方案，安装支架结构重量较大，而且安装操作复杂，设备拆卸可能需要数天才能完成，可维护性差。以一个1000mm×1000mm×1000mm的装填空间中安装36台300mm×200mm

×200mm的设备为例，如图1所示，按照传统的安装方案，需要在飞行器狭小空间内由内向外逐个进行安装，并敷设设备间的电缆，如果位于下层某个设备需要进行维修更换，由于可达性差，则必须将上层所有设备和电缆拆除，工作量巨大。

模块化的安装方案是按照连接关系较多的设备就近安装的原则，先将多个设备和支撑结构在地面开敞的环境下组合安装在一起，并将此模块内部设备间的电缆敷设完成，再整体吊装到飞行器上，进行安装固定和剩余少量的模块间电缆连接，如图2所示。模块化的安装方案可以将大部分拆装工作在开敞的环境开展，极大的减少在飞行器内部狭小空间内的操作，多个模块内部的拆装可并行开展工作，有效提高飞行器的可维护性。

2 轻质导向锁紧机构方案

轻质导向锁紧机构是针对操作空间受限的情况下研制的快速安装机构，其可以实现多个仪器和支撑结构形成的组合体的整体吊装导向和安装到位后的快速锁紧，简化安装操作，从而缩短安装时间。

輕质导向锁紧机构主要由内滑道、外滑道和底部限位块三部分组成，如图3所示，其中内滑道与设备支撑结构固定连接，外滑道与飞行器结构固定。设备与支撑结构组合体吊装时，在内外滑道的配合下，可以实现安装导向和定位，不仅降低对被安装物体吊装位置精度的要求，而且可以弥补由于吊点位置偏差导致的仪器托板组合体倾斜和晃动，保证了吊装时人员和设备的安全，并大大提高安装效率。

由于装填比大，飞行器内部可能无操作空间，内外滑道之间的配合面采用了单斜燕尾槽的形式，如图4所示，结合三角形的轨道布局设计，可将操作位置减少到一个，吊装完成后，仅需要将内滑道与外滑道使用紧固件进行连接，即可实现完全固定，大大简化了安装操作。在布局时，内外滑道的固定操作区域可以设置在飞行器操作开口附近，从而实现高装填比的安装。

3 结束语

基于轻质导向锁紧机构的设备模块化快速拆装装置可以实现大量设备的模块化安装，提供安装导向，其对操作空间要求低，适用于装填比大操作空间受限的新型飞行器，有效提高飞行器的可维护性。

参考文献

[1]霍曼，邓中卫.国外军用飞机航空电子系统发展趋势[J].航空电子技术，2004，35（4）：5-10.

[2]生建友.现代机载电子设备结构设计[J].电气工程师，1999，7：30-32.

[3]任苏中.航空电子设备结构设计[M].北京：航空工业出版社，1992.

[4]许伟武.航空电子系统的现状和发展前景[J].自动化博览，2001，2：19-21.

[5]李朝旭.电子设备的抗振动设计[J].电子机械工程，2002，18（1）：51-53.