譚秀萍，張琦，石娟，趙淵昉

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試驗(yàn)機(jī)改裝抽引信號(hào)方法淺析

譚秀萍，張琦，石娟，趙淵昉

（中國(guó)飛行試驗(yàn)研究院 改裝部，陜西 西安 710089）

飛行試驗(yàn)中，為獲取飛機(jī)、被試系統(tǒng)的各種性能，通常要在飛機(jī)各系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和測(cè)試，這一過程中所涉及的系統(tǒng)設(shè)備分別安裝在飛機(jī)不同區(qū)段部位，如何正確、合理地選擇抽引點(diǎn)和抽引方法不僅影響飛機(jī)的安全飛行，而且影響數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性，此項(xiàng)工作是試驗(yàn)機(jī)改裝的難點(diǎn)和重點(diǎn)。簡(jiǎn)要介紹了電信號(hào)的種類特性、抽引原則，分析了在飛機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行抽引信號(hào)的幾種方法及優(yōu)缺點(diǎn)，以供借鑒。

試驗(yàn)機(jī)改裝；電信號(hào)特性；抽引信號(hào)方法；飛行試驗(yàn)

試驗(yàn)機(jī)電氣改裝中，一個(gè)重要環(huán)節(jié)是在飛機(jī)系統(tǒng)采集各類數(shù)據(jù)信號(hào)到測(cè)試系統(tǒng)，提供給相關(guān)人員進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、分析，以獲取飛機(jī)的各種性能指標(biāo)，達(dá)到新研飛機(jī)設(shè)計(jì)定型試飛或適航審定試飛的目的。隨著航空工業(yè)的發(fā)展，新機(jī)性能的不斷提高，需要采集的數(shù)據(jù)信號(hào)數(shù)量、種類成倍增加，所涉及的飛機(jī)系統(tǒng)眾多，而機(jī)載電子設(shè)備越來越復(fù)雜，試驗(yàn)機(jī)改裝中，從飛機(jī)各系統(tǒng)設(shè)備抽引信號(hào)難以采用同一種抽引方法，應(yīng)綜合考慮多種因素。選擇合適的信號(hào)抽引方法，是確保飛行安全和有效提高數(shù)據(jù)信號(hào)采集合格率的首要因素。

1 飛機(jī)系統(tǒng)信號(hào)的特性及抽引原則

試驗(yàn)機(jī)改裝抽引信號(hào)所涉及的系統(tǒng)大多數(shù)是飛機(jī)的重要系統(tǒng)，如電源系統(tǒng)、飛參系統(tǒng)等，因此，選擇合適的抽引點(diǎn)和抽引方法就顯得尤為重要。

1.1 飛機(jī)系統(tǒng)信號(hào)的特性

飛機(jī)系統(tǒng)信號(hào)按其特性分為開關(guān)量信號(hào)和總線數(shù)據(jù)信號(hào)，按不同特性具體劃分如下：①按照頻率特性，以50 Hz為界，分為高頻信號(hào)、低頻信號(hào)；②按照電壓特性，分為三相交流115 V/400 Hz，單相交流115 V/400 Hz，直流28 VDC、15 VDC、10 VDC、5 VDC；③按照功率特性分為電源相關(guān)類信號(hào)、大功率電源信號(hào)、小功率信號(hào)等[1]。

明確所要抽引的信號(hào)與飛機(jī)各系統(tǒng)設(shè)備接口之間的關(guān)系，了解抽引信號(hào)的線號(hào)定義很有必要。只有充分了解信號(hào)的種類、特性，接口關(guān)系，電氣定義，才能采取相應(yīng)的隔離保護(hù)措施，避免測(cè)試系統(tǒng)和飛機(jī)系統(tǒng)之間的相互干擾。

1.2 抽引信號(hào)的原則

抽引信號(hào)的具體原則為：①應(yīng)考慮測(cè)試系統(tǒng)的附加負(fù)載和原機(jī)系統(tǒng)設(shè)備負(fù)載的匹配與兼容，抽引信號(hào)以不影響飛機(jī)的安全和系統(tǒng)設(shè)備的正常工作[2]，以及飛機(jī)信號(hào)的輸出和輸入為前提；②被抽引的系統(tǒng)設(shè)備在飛機(jī)上安裝部位空間的開敞性、可維護(hù)性良好；③系統(tǒng)設(shè)備相連接的電纜工藝分離面電連接器的安裝位置，應(yīng)方便、易于人員施工操作；④試飛任務(wù)結(jié)束后，便于恢復(fù)原機(jī)電纜，以及機(jī)務(wù)人員定期維護(hù)、排查故障。

2 幾種抽引信號(hào)方法介紹及優(yōu)缺點(diǎn)分析

試驗(yàn)機(jī)改裝根據(jù)試飛任務(wù)要求，需要抽引的信號(hào)涉及原機(jī)系統(tǒng)眾多，而且分別安裝在飛機(jī)的不同部位，不同區(qū)域安裝的系統(tǒng)設(shè)備空間環(huán)境各異，常用的抽引信號(hào)方法主要有以下幾種。

2.1 轉(zhuǎn)接電纜抽引方法

制作一段三通電纜束，一一對(duì)應(yīng)把需要抽引所涉及的原機(jī)系統(tǒng)設(shè)備信號(hào)全部轉(zhuǎn)出，然后在此電纜中部適當(dāng)?shù)奈恢猛ㄟ^焊接或壓接并線（抽引的信號(hào)數(shù)量少時(shí)采用死接頭壓接）的方法抽取需要的信號(hào)。斷開系統(tǒng)設(shè)備連接器或者系統(tǒng)設(shè)備工藝分離面插頭，連接這段三通電纜，其中一端連接到系統(tǒng)設(shè)備，另一端和斷開的設(shè)備插頭對(duì)接，第三端使需要抽引的信號(hào)電纜插頭和測(cè)試設(shè)備對(duì)接。

優(yōu)點(diǎn)：不破壞原機(jī)電纜，只是在原有電纜束的基礎(chǔ)上增加一段三通電纜，另外，可根據(jù)試飛任務(wù)需求靈活增或者減抽引信號(hào)的數(shù)量，試飛任務(wù)結(jié)束后，轉(zhuǎn)接電纜拆除方便，便于原機(jī)電纜的恢復(fù)如初，適用于短期和長(zhǎng)期試飛任務(wù)。

缺點(diǎn)：①增加的轉(zhuǎn)接電纜需要把系統(tǒng)設(shè)備全部的信號(hào)一一對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)出，對(duì)原機(jī)系統(tǒng)設(shè)備正常工作影響范圍大，加大了設(shè)計(jì)人員工作量，使用的材料多；②原機(jī)電連接器大多數(shù)是JY系列，而抽引信號(hào)數(shù)量不超過6個(gè)，施工人員需要做一對(duì)JY的電連接器，增加了施工人員的工作量；③增加的三通電纜束，有3個(gè)電連接器，相應(yīng)的增加了3處故障隱患點(diǎn)，降低了系統(tǒng)其他信號(hào)正常工作可靠性；④受制于原機(jī)系統(tǒng)設(shè)備安裝空間開敞度的影響，增加了原機(jī)電纜安裝通道上的電纜余量，特別是在駕駛艙儀表板、頂棚控制板等空間狹小的區(qū)域，轉(zhuǎn)接電纜的安裝受制于空間的限制；⑤原機(jī)系統(tǒng)設(shè)備的電連接器大多數(shù)是JY系列的，訂貨周期長(zhǎng)，價(jià)格昂貴，需要提前訂貨。

2.2 并線抽引方法

在原機(jī)系統(tǒng)設(shè)備電連接器尾部電纜合適的部位，剪斷需要抽引的原機(jī)電纜，以壓接死接頭的方法并線抽引所需信號(hào)。

優(yōu)點(diǎn)：①壓接并線操作簡(jiǎn)便、快捷，其工藝方法已形成標(biāo)準(zhǔn)化；②使用的物料、工具少，工具設(shè)備先進(jìn)、齊全；③設(shè)計(jì)、施工周期短；④適用于電纜中部的每根導(dǎo)線壓接并線，僅增加了需要抽引的原機(jī)導(dǎo)線的故障點(diǎn)，不影響系統(tǒng)設(shè)備其他信號(hào)的正常工作。

缺點(diǎn)：①在原機(jī)電纜中增加了死接頭，破壞了原機(jī)電纜，改變了原機(jī)電纜束的結(jié)構(gòu)；②試飛任務(wù)結(jié)束后，由于死接頭并線不易拆除，原機(jī)電纜難以恢復(fù)到初始狀態(tài)，對(duì)原機(jī)電纜的損壞比較大，系統(tǒng)設(shè)備的事故隱患較高，適用于時(shí)間較長(zhǎng)的試飛任務(wù)；③需要抽引的信號(hào)數(shù)量超過6個(gè)時(shí)，死接頭集中在原機(jī)電連接器的尾部附近，因原機(jī)電纜長(zhǎng)度有限，造成死接頭重疊堆積，質(zhì)量檢查均不符合相關(guān)質(zhì)量要求。

2.3 壓接死接頭，加長(zhǎng)原機(jī)電纜并線抽引方法

先退出原機(jī)插頭內(nèi)的插針或孔，剪掉插針或孔，之后把要引出的信號(hào)線和原機(jī)線用死接頭壓接在一起，再加長(zhǎng)適合長(zhǎng)度的導(dǎo)線，一端和死接頭壓接，另外一端壓接和原機(jī)相同的插針或插孔，最后把壓好的針或孔送入退出的針或孔內(nèi)。

這種抽引方法安全、完整地抽引了原機(jī)電信號(hào)，增加的死接頭不易拆除，適用于長(zhǎng)期試飛任務(wù)，原機(jī)電連接器為壓接型和系統(tǒng)設(shè)備電纜比較短的信號(hào)抽引。

優(yōu)點(diǎn)：①施工操作簡(jiǎn)便、快捷，其工藝方法已形成標(biāo)準(zhǔn)化；②使用的物料、工具少，工具設(shè)備先進(jìn)、齊全；③設(shè)計(jì)、施工周期短；④適用于原機(jī)每根導(dǎo)線壓接死接頭并線抽引。

缺點(diǎn)：①改變了原機(jī)電纜的長(zhǎng)度；②增加的死接頭不易拆除，原機(jī)電纜難以恢復(fù)如初；③有時(shí)缺少相匹配的原機(jī)系統(tǒng)設(shè)備插頭的插針或孔，有時(shí)原機(jī)插頭內(nèi)的插針或孔因壓接質(zhì)量不規(guī)范，無法退出，阻礙下一步工作繼續(xù)進(jìn)行；④抽引電信號(hào)數(shù)量超過6個(gè)以上時(shí)，死接頭互相重疊放置，增加了原機(jī)電纜束的直徑，導(dǎo)致電纜外護(hù)套無法對(duì)原機(jī)電纜束進(jìn)行保護(hù)，增加了原機(jī)系統(tǒng)的故障點(diǎn)，給系統(tǒng)設(shè)備正常工作埋下安全隱患。

2.4 針、孔對(duì)接加長(zhǎng)原機(jī)電纜的抽引方法

這種抽引方法和第三種抽引方法的操作相類似，不同的是退出原機(jī)插頭內(nèi)的插針或插孔，不剪掉插針或插孔，增加合適長(zhǎng)度導(dǎo)線并在該導(dǎo)線兩端分別壓接和退出的插針或插孔相同的針或孔，一端和退出的原機(jī)插針或插孔對(duì)接，外部用熱縮管進(jìn)行熱縮緊固，另一端送入退出的針孔號(hào)內(nèi)，在該導(dǎo)線中段采用死接頭壓接并線引出需要抽引的電信號(hào)。這種抽引信號(hào)的方法適用于各類壓接型電連接器。

優(yōu)點(diǎn)：既安全地抽引了原機(jī)電信號(hào)，又確保了后續(xù)原機(jī)電纜的完整恢復(fù)，這種方法優(yōu)于第三種抽引方法，不用剪掉原機(jī)退出的壓接插針或插孔，完整地保留了原機(jī)電纜，試飛任務(wù)結(jié)束后，從針孔對(duì)接處斷開，拆除加長(zhǎng)的導(dǎo)線和抽引的信號(hào)電纜，把原機(jī)的插針?biāo)腿胪顺龅尼樋滋?hào)內(nèi)，使原機(jī)電纜恢復(fù)如初。

缺點(diǎn)：有時(shí)原機(jī)設(shè)備插頭的針或孔不好提供，有時(shí)因壓接質(zhì)量原機(jī)插頭內(nèi)的插針或孔無法退出，阻礙下一步工作繼續(xù)進(jìn)行。

2.5 預(yù)留測(cè)試接口抽引方法

這種抽引方法需要在飛機(jī)制造期間，根據(jù)試飛任務(wù)需求，在原機(jī)系統(tǒng)設(shè)備上預(yù)留好測(cè)試接口，改裝期間，根據(jù)施工圖紙制作好電纜插頭進(jìn)行對(duì)接即可。

優(yōu)點(diǎn)：施工操作簡(jiǎn)便，一旦原機(jī)系統(tǒng)有故障，測(cè)試系統(tǒng)與原機(jī)系統(tǒng)便于分離和排查故障。

缺點(diǎn)：增加設(shè)計(jì)人員工作量，預(yù)留接口的插頭是特殊型的，訂貨周期長(zhǎng)，需要提前進(jìn)行采購(gòu)。

2.6 接線端子壓接、模塊進(jìn)針抽引方法

有的原機(jī)系統(tǒng)抽引點(diǎn)是接線排或模塊的形式，壓接好和原機(jī)接線排相匹配的接線端子或者模塊插針，根據(jù)接線關(guān)系連接到原機(jī)相應(yīng)接線柱上或模塊相應(yīng)的針孔號(hào)內(nèi)。

優(yōu)點(diǎn)：接線端子或模塊插針施工操作簡(jiǎn)便。

缺點(diǎn)：①有的接線排或模塊安裝的位置空間狹小，位置有地板下、側(cè)壁板、頂棚、駕駛艙儀表板后下方等，施工人員難以施工操作；②有的接線柱上的端子數(shù)量已達(dá)3個(gè)，加上需要抽引的端子，其數(shù)量已超過規(guī)范要求的范圍，無法在此進(jìn)行抽引；③因空間狹小工作人員無法施展操作工具，容易掉落接線柱上的彈簧墊片和平墊；④有的模塊安裝在視線不可達(dá)的地方，無法看清模塊的針孔號(hào)，模塊針無法送入相應(yīng)的針孔號(hào)內(nèi)。

3 選擇抽引點(diǎn)和抽引方法的因素

每架試驗(yàn)機(jī)根據(jù)試飛任務(wù)需求不同，所要采集數(shù)據(jù)信號(hào)種類、特性各異，改裝人員在進(jìn)行抽引信號(hào)設(shè)計(jì)和施工時(shí)，應(yīng)考慮以下因素：①選擇原機(jī)系統(tǒng)設(shè)備安裝部位的開敞程度比較好的設(shè)備處抽引，盡量靠近信號(hào)源頭的分離面處，避免信號(hào)的衰減；②選擇原機(jī)設(shè)備連接器內(nèi)導(dǎo)線數(shù)量少的地方抽引，減少設(shè)計(jì)和施工人員的工作量，保持屏蔽連續(xù)避免各種干擾影響信號(hào)的抽引；③盡量考慮到原機(jī)電纜的長(zhǎng)度、電連接器類型、抽引信號(hào)的數(shù)量，試飛任務(wù)結(jié)束后原機(jī)電纜恢復(fù)；④對(duì)于轉(zhuǎn)接電纜束比較多的抽引系統(tǒng)，比如武器系統(tǒng)，應(yīng)充分考慮轉(zhuǎn)接電纜線束的安裝、固定、維護(hù)。

結(jié)合以上因素考慮，盡可能兼顧飛行安全和抽引信號(hào)的合格率。選擇可靠性和安全性比較高、簡(jiǎn)捷且便于人員施工操作、利于原機(jī)電纜恢復(fù)的抽引方法。具體設(shè)計(jì)、施工時(shí)應(yīng)考慮數(shù)據(jù)采集過程中采取的不同的保護(hù)、隔離方法，考慮測(cè)試系統(tǒng)與原機(jī)系統(tǒng)之間在阻抗上的匹配性，避免測(cè)試系統(tǒng)對(duì)原機(jī)各系統(tǒng)正常工作的干擾。

4 結(jié)束語

本文結(jié)合試驗(yàn)機(jī)改裝當(dāng)前的實(shí)際工作，對(duì)在原機(jī)系統(tǒng)信號(hào)的抽引方法進(jìn)行了歸納總結(jié)，針對(duì)不同的信號(hào)抽引方法及其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，從設(shè)計(jì)和施工2個(gè)方面給出了選擇信號(hào)抽引方法需要考慮的因素，為試驗(yàn)機(jī)改裝抽引信號(hào)方法的選擇提供了參考依據(jù)。

［1］張焰.飛機(jī)電氣改裝設(shè)計(jì)可靠性研究［J］.航空標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量，2011，2（17）.

［2］葛恒標(biāo)，彭昌黎，王利民，等.GJB 1476A—2006 飛機(jī)試飛測(cè)試系統(tǒng)改裝通用要求［S］.［出版社不詳］.2006.

2095－6835（2018）21－0057－02

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10.15913/j.cnki.kjycx.2018.21.057

譚秀萍（1966—），女，陜西臨潼人，高級(jí)工程師，現(xiàn)從事試驗(yàn)機(jī)電氣改裝研究。張琦（1991—），男，陜西周至人，助理工程師，現(xiàn)從事試驗(yàn)機(jī)電氣改裝研究。石娟（1973—），女，陜西三原人，現(xiàn)從事試驗(yàn)機(jī)電氣改裝研究。趙淵昉（1985—），女，陜西澄城人，現(xiàn)從事試驗(yàn)機(jī)電氣改裝研究。

〔編輯：嚴(yán)麗琴〕