航空穿墙紧固密封连接件的设计及应用

赵渊昉 孙玮 王雯阳

摘要： 航空穿墙紧固密封连接件（简称连接件）是为试验机大功率电源线、多根信号线进出机柜和盒体专门设计的一种新型标准件，可以有效提高飞机电气改装中各航空电缆束敷设固定与穿墙密封的施工工艺和工作效率，解决原有工艺存在的难点和问题。本文对其进行简要介绍。

关键词： 航空电缆；固定密封；连接件；电气改装；穿墙

Keywords： aviation cable；fixed seal；connector；electrical modification；through-wall

1 电气改装问题及原因分析

试验机电气改装是一项专业技术强、质量要求高、涉及领域广且风险大、周期紧的综合性工程。其中，飞机配电系统改装需要为机上提供115V、270V大功率电源，以满足发动机、辅助动力装置等系统的用电需求。随着新型飞机的发展和改装业务的不断拓宽，新技术、新材料、新工艺得到广泛应用，但也暴露出工作中存在的问题和难点。

现阶段，航空电缆气密舱与非气密舱的连接通常采用灌胶方式进行密封，采用毛毡包裹的方式进行固定。其中，灌胶密封操作复杂、成本高、污染重、危害大、周期长。毛毡包裹固定则主要存在以下弊端：

1）试验机飞行过程中经过长期的振动，可能导致包裹在电缆上防止摩擦的毛毡、布套发生移位，使电缆磨损；

2）电缆没有可靠固定点，悬空进出机柜、盒体，长期振动导致接线点松脱，造成设备断路或短路；

3）过线孔过大，容易使污染物和多余物进入机柜内部；

4）试验机如果发生漏油，容易造成线缆、开关盒、保险丝盒等被大面积浸泡，油污通过毛毡等包裹物渗入元器件，将造成元器件故障；

5）如操作不当，在没有紧固装置的情况下，可能拉坏电缆，拽脱焊点、插针、插孔，影响产品质量。

连接件的研发和应用可有效解决以上问题，提高电气改装工作的可靠性和安全性。

2 连接件设计

2.1设计原理

连接件主要是通过螺纹锁紧、胶圈密封的方式实现航空电缆的穿墙固定密封功能。连接件主要由过墙接头、O型密封圈、锁紧螺母、线缆密封圈、外套螺母组成（见图1），可以有效解决现阶段存在的问题和困难。

连接件通过过墙接头实现电缆的过墙固定，其尺寸由线缆直径确定；O型密封圈安装于锁紧螺母与墙体之间，起到贴合、密封的作用；锁紧螺母将过墙接头固定在墙体上；线缆密封圈、外套螺母通过拧紧外套螺母，挤压线缆密封圈，使得线缆密封圈紧紧包裹线缆，起到紧固、防水、防油和防拖拽的作用；过墙接头外套螺母通过保险丝连接进行防松处理，锁紧螺母上使用螺纹锁固剂进行防松处理，提高连接件的可靠性和安全性。

2.2 连接件的应用

使用过程中，首先将过墙接头穿套在盒体或机柜上，将内螺母橡胶圈放置于过墙接头内螺纹上，并将内线缆密封圈和内紧固螺母依次穿套在电缆上，通过旋转内紧固螺母，使过墙接头安装在盒体上，并拧紧；然后，将外线缆密封圈和外密封螺母依次套在电缆上，将密封圈送入过墙接头内，旋转外密封螺母，将密封圈压紧，牢牢地使电缆紧固。最后，在外密封螺母和过墙接头上打上保险，在内紧固螺母上点上螺纹锁固剂，起到防松动的作用。连接件的应用效果如图2所示。

3 连接件气密试验验证

为检验连接件的工作状况，在歼击机、运输机、客机三型试验机上对其进行了地面试验验证，并经过长期飞行试验检验了其安装固定的可靠性。

1）压降判定

将航空电缆通过连接件固定在专用试验密封罐上，将试验台上的供气导管与密封罐连接，打开试验台上的供气开关，向密封罐内缓慢充气，当试验台上的压力表示数为35kPa时，关闭充气开关保持17s，记下此时的压力值，如果罐内压力不低于30kPa，则认为气密试验合格。

2）漏气判定

气密罐压力为35kPa时，在距离穿墙紧固密封连接件30～50mm范围内用手感觉漏气情况，或用中性肥皂水涂在密封接头处，查看气泡破裂情况，无明显触感或气泡破裂则为合格。

通过大量试验验证，连接件满足试验机气密试验要求，可作为试验机航空电缆穿墙固定密封使用。

4 连接件优点分析

实践应用证明，连接件在安装、固定、密封方面具备以下优点：

1）连接件使航空电缆被牢牢地固定在机体、盒体上，不易弯曲、变形，有效避免了悬空造成的机械损伤；

2）双重橡胶密封设计能够贴合墙体并夹紧电缆，达到了绝缘、密封、防油污、雨水、防磨、防拉扯等功效；

3）保险孔保险和螺纹锁能够有效实现防松动功能，避免了振动造成的松动和磨损；

4）可用于非气密区多根电缆的穿墙紧固使用，能够达到紧固、保护电缆的作用；

5）可替代原有的灌胶方式实现密封功能，且可以重复使用，避免了污染和浪费；

6）能够广泛应用于各种线径的电缆，可根据线径大小设计匹配规格的连接件，主要尺寸的选用如表1所示。

5 总结

穿墙紧固密封连接件的设计和应用突破了航空线缆固定关键技术，提高了航空线缆穿墻的绝缘、固定、密封能力，可代替原有的工作模式，降低了工业污染，节约了制造成本，通用性强、实用性广，可有效提高机载电源系统的安全性和可靠性，保证施工质量，提高工作效率，在航空电气改装工作中起到了重要作用。