民用飞机机载内话系统设计考虑

2016-05-17上海飞机设计研究院综合航电系统研究部管瑜琳

电子世界 2016年8期

关键词：民用飞机需求设备

上海飞机设计研究院综合航电系统研究部管瑜琳

民用飞机机载内话系统设计考虑

上海飞机设计研究院综合航电系统研究部管瑜琳

【摘要】本文根据飞机设计流程，说明了机载内话系统设计、验证方面需考虑的问题。

【关键词】民用飞机；内话；需求；设备

0　引言

民用飞机内话系统是飞机通信系统的一部分，飞机通信系统主要分为对外通信和内部通信，内话系统的主要功能是实现驾驶员与客舱人员及地勤维护人员之间的通信，系统架构依托于机载音频管理设备设计。

1　内话系统设计考虑

1.1需求考虑

内话系统为驾驶员和客舱乘务员、地面维护人员通话提供链路，是飞机上的服务系统，CCAR121部第319条要求安装，是民用飞机运行必需系统。条款要求安装客舱内话系统和勤务内话系统，客舱内话系统供机组和乘务员直接通话使用，勤务内话系统供地勤人员与驾驶舱通话使用。

1.2可靠性、安全性、维修性考虑

机载设备为满足飞机的可靠性总要求，应满足飞机的签派可靠性设计指标、满足平均故障间隔的设计指标，最大可能无重大潜在故障，能保证本系统在飞机预期的各种可能情况下安全运行，并且需要考虑本系统的运行对其他飞机系统的影响，不能影响其他系统的安全运行。

系统设计应遵循条款规定的安全性准则。客舱内话系统失效影响客舱乘务员与驾驶舱机组之间的正常通信，增加机组的工作负担，需采用规定的应急程序进行该部分工作；勤务内话在飞机飞行过程中不使用，因此内话系统失效不会明显降低飞机安全，轻微增加机组负担，危害级别较小的。

内话系统设计也需考虑维修性要求，机载设备不应含有任何在可能的操作、维护或维修过程中对人员、设备造成严重危害的功能，机载设备易于安装维护，尽可能少的使用专用工具、测试设备和安装设备。

1.3系统架构、设备考虑

内话系统架构依托于机载音频管理设备，由音频管理设备为内话提供信号通路。机载音频管理设备应满足或高于TSO C50c、C57a和C58a 要求，满足DO-254及DO-214要求，DO-178B对该等级设备的研制要求，同时还应满足机载设备的环境要求。内话系统基本架构图如图1所示。

内话系统通常通过模拟信号直接将话音送入音频管理设备，由音频管理设备将信号分发给驾驶舱音频设备。客舱内话在整个飞行阶段都是需要使用的；勤务内话通常在飞机在地面时使用，多点的勤务内话线路可能会给音频线路引入噪音，因此可以考虑在飞行过程中断开不需要使用的位置点的勤务内话通路，建议保留电子电气设备舱位置处的维护内话通路。这样就需要引用一个控制信号来通知音频管理设备完成通路接通断开控制，该控制信号可以用开关信号手动控制，也可以由轮载信号自动控制。如果由开关信号控制，需要在驾驶舱布置一个开关，占用了驾驶舱位置，需要在飞机手册中说明开关的使用方法及初始化状态；如果采用轮载信号自动控制，增加了轮载信号的输出通路，并且在飞机制造或者维修情况下，飞机顶起，部分点的勤务内话就会不能使用，所以两种选择各有优缺点，建议根据飞机总体布置需求和交联系统情况综合考虑。

图1　内话系统基本构架图

客舱内话设备主要考虑乘务员用手持送受话器，设备本身需要满足相应的工业标准要求，如TSO C57a、C58a等。设备安装需满足运行条款要求“便于每个客舱内至少一个客舱乘务员正常工作位置上使用”、“能让每一客舱内便于使用位置上的客舱乘务员在10秒钟之内使其工作”和“便于从足够数量的客舱乘务员工作位置上使用，使得从一个或者几个这样装备的工作位置上可以看到每一客舱内所有地板高度的应急出口（或者当出口在厨房内时看到通向这些出口的进口通道）”。目前大多数民用飞机的乘务员手持送受话器集成在乘务员座椅上，便于乘务员取用的同时，节约飞机有限的位置空间。

勤务内话相关的机载设备至少包含供连接悬臂式话筒耳机组的插孔。插孔按需布置在地勤人员需要的位置上，通常加油位置附近的内话插孔是必需的，其他位置如外电源板、前起落架、各设备舱、货舱根据飞机的用途、实际使用情况布置。内话插孔的线路配置由音频管理设备决定，民用飞机一般采用的是标准的双通道插头PJ-055和PJ-068，对应的内话插孔有单孔和双孔两种。勤务内话由于是给地勤人员使用的，需综合考虑机场大多数飞机的情况，选择单孔或者双孔的接口，减少地勤耳机的种类、增加通用性。

勤务内话插孔布置于飞机的各个位置，有气密区，也有非气密区，需根据具体环境条件充分考虑环境对插孔的影响。需考虑插孔的生命周期、接触阻抗、绝缘电压、接触电流和插拔力等。插孔的环境温度要求由飞行温度包线决定，通常在非操作情况下，温度范围-55°C ～ +85°C，操作情况下，温度范围-40°C～ +65°C。

内话插孔连线图一般如图2所示。插孔套管金属与安装面直接接触，由于模拟音频线路要求单端接地，在插孔端需选择绝缘安装。

图2　内话插孔线路

2　内话系统试验考虑

内话系统设备首先要进行设备级试验和飞机级试验。民用飞机机载系统试验包括地面试验和机上试验2种。试验选择首先需考虑试验结果论证性，能否表明系统满足飞机功能要求；其次，考虑飞机试验总体安排及研制成本及进度。内话系统试验一般包括导通试验、机上地面试验和机上试验。考虑到内话插孔元器件特性，导通试验可不做绝缘测试。由于地面试验，飞机系统并非全部正常工作，音频信号又容易收到外界环境干扰，机上试验还是很有必要的。