民用飞机电缆测量系统的现状及发展前景

董文倩 李妍

摘 要：民用飞机上电缆完整性测试是飞机总装过程中的一项重要工作，是保证飞机动力系统、航电系统、等系统的线路及功能完整性、可靠性的重要组成部分，是保证各系统顺利进行功能试验前必须完成的重大节点。

关键词：民用飞机；电缆；自动测量系统

随着航空技术的高速发展，飞机各系统不断吸纳最新科技成果，不断更新，飞机的电传和系统电控制化及系统高度综合集成化，各系统之间的信号交联关系越来越错综复杂。自动飞行控制系统就和导航系统，动力系统，飞控系统，显示仪表等有信号交联关系，这样就导致了飞机电缆纵横交错，十分庞大繁杂。

1 民用飞机机上电缆完整性自动测量系统的重要性

民用飞机机上电缆完整性自动测试设备的投入使用不仅可以大大提高劳动生产率，缩短测试周期以及飞机总装周期，而且可以提高测试准确性，保证全机电缆及受试二极管、电容、继电器、开关、保险丝等电子电气元件的可靠性，并能迅速诊断故障类型和部位。因此，进行民用飞机机上电缆完整性自动测试技术研究，开发满足适合民用飞机使用要求的全机电缆自动测试设备，是飞机制造和维修必不可少的一项关键工作。

鉴于此，具有通用、简便、高效、智能化、可扩展等特点的电缆测试仪将会越来越受到青睐，它将在未来的工业自动化生产、国防军事防御建设上起到重要作用。发展前景好、电缆测试技术先进的测试仪不仅可以掌握关键技术，提高自主创新能力，同时还能给我国带来极其可观的经济效益。

2 当前我国用飞机机上电缆完整性测试现状分析

传统的电缆测试通常是人工采用万用表、蜂鸣器等工具进行逐点手动测试，适用于测试电缆类型少、电缆芯数较少的情况，而在进行民用飞机机上电缆完整性测试时有数万个测试点。这里可以试比较下，从周期上来说：目前对某机型采用的手动电缆测试方法测试一架飞机需要40天时间，半自动设备也需要一周的时间，其半自动电缆测试系统如图所示。通过将飞机上的线缆通过转接电缆引到飞机外部进行电缆导通、绝缘测试大大提高了劳动效率。然而，部分数据总线的测量由于阻抗不匹配以及轉接电缆过长的原因无法进行测量，同时转接电缆线缆仅仅将设备接口引到机外测试，对于人为的影响无法避免。

从使用方便性上来讲，手动测试时连线错综杂乱，操作繁琐复杂，还容易造成错检漏检，而全自动电缆测试仪连线有序快捷，测试快速简便，大大减轻工作人员的负担，同时可靠性也得到更强的保障。从全自动电缆测试仪使用情况上来看，目前国内一些飞机制造企业已经购置了国外的全自动电缆测试仪，虽然测试点数不多，但比手工测试还是大大提高了工作效率。

目前国内仅有早期研制有基于单片机的电缆测试设备，近期的基于PC机的电缆测试设备。它们的缺点是设备笨重、测量盲区大，可靠性较差、模块化智能化水平低且精确定位时，对电缆本身有破坏，现在都基本上没有投入实际生产应用。电缆测试手段还比较落后，其最主要的缺点是通用性不够，适应面比较狭窄，无法满足当前生产快速发展的要求。除了现在某些单位花费巨资引进国外先进电缆测试仪器，更多的单位现场检测电缆的手段还相当落后，有些用于重点型号的军机电缆至今还在用万用表、兆欧表、蜂鸣器或指示灯手工逐点搭接，通过观察电、声或光信号，来判断每条线路的通断，这样进行导通检测，不仅效率低、速度慢、操作人员易疲劳，还比较容易造成错检和漏检。另一方面，从国外进口的电缆故障检测设备，由于采用高集成化，使其使用和日常维护都很不方便，特别是一旦发生重大故障，设备维修周期长、价格昂贵，严重制约工业生产电缆故障检测进度。

3 国际民用飞机机上电缆完整性测试对比分析

国际上几个航空工业较发达、技术先进的国家，如美国、德国、法国，在电缆测试方面的技术却已比较成熟，普遍使用线束分析仪等产品广泛应用于线缆测试、连接器测试、配线系统测试等方面，对航空电缆断路、短路、绝缘性能等故障进行检测。

民机电缆完整性测量系统的研制正向小型化、模块化、智能化、通用化方面发展。小型化满足了携带轻便、更加灵活的发展需求，有利于现场布线时的适时调整，使测试变得更加快捷。模块化有利于系统的扩展，针对客户的需求可灵活应对，还有利于产品的升级换代。智能化是未来仪器设备发展的一个大趋势，它能够减少人力的投入，使得操作人员处理起来更为简单清晰，得心应手。针对未来我国对航空的更加有力的投入支持，飞机机型将层出不穷，因此研制更加通用的测试仪器也显得非常必要。国外的电缆测试技术不仅大大领先我国，而且发展势头迅猛。由此技术转化成的产品不但在他们国内得到普遍的运用，也在蚕食着我国巨大的市场。在民机航空制造企业，目前国外波音、空客都根据自己飞机型号需求研发研制了符合自己机型的民用飞机机上电缆完整性自动测试系统。如波音飞机公司采用的DIT-MCO的9500系列设备，可提供3万点测试以上，配合电缆数据测试管理系统进行民用飞机机上电缆完整性测试只需要2～3天。近年来，为减少和防止由电缆故障引发的突发性事故，美国和欧洲等电缆检测技术先进的国家致力于航空电缆缺陷与故障的早期检测和预防的研究。波音飞机公司采用DIT-MCO的FACT 8000系列和2650系列等自动电缆测试仪，广泛用于各种型号飞机的电缆完整性测试。司科斯基公司使用线缆测试仪测量该公司全系列直升机如：RAH-66，S-92，V-22，H-60，S-76等。格鲁门公司有5台DIT-MCO的FACT 8000系列测试仪在工作，用于测试机型F-14，EA-6B和E-2C等。洛克西德空间系统、United Space Alliance、Loral Space Systems、阿尔卡特航天、西班牙EADS CASA、空客、美国NASA、日本东芝、美国UT Starcom、韩国宇航研究所等众多国际著名企业均采用自动电缆测试仪测试复杂设备的布线完整性。

参考文献

[1]樊华.航空电缆综合测试系统的研究[D].西安石油大学，2012.

（作者单位：中航沈飞民用飞机有限责任公司工程研发中心）