马汉英

摘 要：飞机电缆在航空系统中起着至关重要的作用，电缆在安装使用过程中，容易产生老化损坏等，引起诸多方面故障，不利于飞机安全。鉴于此，本文浅要探讨电缆故障问题，包括故障产生原因及危害，针对电缆故障提出了相关方法。

关键词：飞机电缆；故障；分析

引言

飞机电缆贯穿于机身、机翼等各部件，属飞机的“中枢神经系统”，在飞机上起着重要作用，它不仅担负着输配电功能，还担负着飞控、发动机、起落架、航电等重要系统的信息传输功能。

一、飞机电缆故障危害

飞机电缆故障一般表现为绝缘层损伤、老化、裂纹、磨损，屏蔽层断裂、破损，插头座或模块导线脱线、虚接，导线线芯断丝，防护材料使用不当影响电缆散热等现象，这些现象是造成飞机电缆产生短路、断路、电弧、电磁兼容性差、信息传递失效的重要原因，将对飞机飞行安全构成隐患，设备出现故障。据美国相关部门调查显示，众多航班事故发生过程中，因电缆短路、电弧等故障造成的航班事故占相当大的比例。飞机电缆的修理一般是以旧换新，将机上的问题电缆拆除报废更換新线，据统计，飞机频繁更换导线，这在一定程度上大大影响飞机的正常飞行。通常来说，切实保障电缆在飞机全寿命周期内的良好性，才能防止因电缆故障造成飞机维修，提高飞机的出勤率，从而利于飞机飞行安全。

二、飞机电缆类型

飞机故障电缆修理，首先须了解电缆的类型、型号、规格以及使用部位，方能采取具体的修理手段。

飞机电缆一般依据绝缘层材料的不同主要分挤出线和绕包线，按电缆的结构分有防波线（单根防波线、钮绞防波线）、非防波线（单根防波线、钮绞防波线）、同轴线，根据电缆工作温度分有耐高温线、常温线。

三、飞机电缆安装方式分析

3.1穿管式电缆安装

电缆安装由于飞机环境要求或特殊性能要求，经常按安装区域不同选用不同的防护套管，防护套管一般选用聚氯乙烯管、热缩套管、屏蔽套管、金属导管等，将电线穿入套管中固定，从而起到防磨、防雨、防电磁干扰、防油等作用，但其缺点是维护不方便，如果要维护须破坏防护套管或将电缆拆除，重新制造换新。穿管式电缆安装是把穿入防护套管的电缆经整理、排列，通过卡箍、卡带及固定点等完成电缆束的成形及与结构支架固定点的连接。此方法在飞机上的使用能起到很好的防护效果。

3.2非穿管式电缆安装

非穿管式电缆大部分安装于机舱内，一般将电缆的排列、走向顺直，按先内层后外层，先粗长电缆后细短电缆，先电缆束后单根电缆的原则，通过用绑带、卡箍、卡带及固定点等敷设安装，在穿框、过洞的部位安装防磨圈、防磨垫等防护，在高温部位（如发动机舱内、暖气导管附近）电缆束上缠石棉带，包玻璃布带进行隔热防护。穿管式电缆与非穿管式电缆经常会共同敷设、绑扎固定。此方法相对于电缆故障的检查、维修更方便。

3.3槽式电缆安装

槽式电缆安装结构是通过将飞机各系统电缆在飞机上利用飞机结构、支架按电缆的类型及走向提前安装电缆敷设通道，电缆制造后上机敷设只需将电缆向卡槽中放置，安装效率高，消除人为因素产生的错误敷设、长度不合适、状态不固定等现象，据了解，波音飞机电缆安装采用此设计方法，但在国内此项技术用于飞机还极少，有待于开发研究，便于提高电缆的敷设固定及维修等效果。

四、飞机电缆的故障分析

4.1飞机上的不利条件

由于飞机本身结构的特殊性，航空电缆在使用过程当中会受到更多的不利因素的影响加快其老化的速度，其不利因素总结为以下四点，第一点是内部过高的温度，在高温的影响下电缆的绝缘层的老化速度会加快导致发生短路现象；第二点就是内部的高电流，因为电流过高，会导致设备运行温度也随之提升，不利于电缆的正常使用；第三点是容易形成积温的现象，这样会使内部呈现持续高温状态减少电缆使用寿命；第四点是内部环境空间较小，在窄小的空间里，电缆的排列会受影响产生卷曲压缩情况，随着使用过程会逐渐使电缆呈现破损状态；第五点是电器的电阻会使设备呈现持续高温状况。

4.2故障的表现

航空电缆最常见的故障就是“老化”。实际上老化未必真的使用了很长的时间，而是在各种复杂原因下，使得电缆过早地出现了“老化”的特征，有代表性是：热老化、机械老化、电老化等。

4.3老化的分类

（1）热老化指的是绝缘介质的化学结构在热量的作用下发生变化，使得绝缘性能下降的现象，本质是绝缘材料在热量的影响下发生了化学变化。绝缘有机高分子材料在热的长期作用下比较容易发生氧化反应，最终在聚合物中产生了电树枝，导致绝缘性能下降，击穿场强随着电压作用时间的增长而降低，最后导致聚合物绝缘击穿。

（2）机械老化是固体绝缘系统受到各种机械应力的作用发生的老化。这种老化主要是绝缘材料一开始、或者受到机械应力作用，产生了微观的裂缝。裂缝随着受力的缓慢作用而严重，增大到甚至导致局部放电现象，使得绝缘性能发生严重破坏。

（3）电老化也是比较常见的一种现象。它出现的原因是电场的长期作用。其实电老化的原理是比较复杂的，它的出现不仅仅是单纯的物理作用或者化学作用，而是这些复杂作用的共同结果。由于我们在平时采用“本征击穿场强”这个量来代表绝缘材料耐强电场的性能，从原理上可以知道高分子有机材料的量值都是在MV/cm以上的。由于厚度效应、杂质、气孔、材料不均匀等各种原因，实际上较小的电场强度就足以击穿了，导致电老化。

五、飞机电缆故障解决措施

5.1加强故障机理研究

电缆检修工作相关人员应该对每次的电缆故障进行总结，对其原因进行分析。“实践是检验真理的唯一标准”在可行的理论研究方法的基础上，对电缆故障的产生进行实验研究，通过计算机对航空系统进行仿真分析等实际操作对电缆故障进行研究，从根本上去研究电缆热老化、机械老化以及电缆电老化产生的原因，并在具体的故障面前要根据实际情况采取合理的解决措施。

5.2故障预测

科学技术的飞速发展，使得我们可以借用先进的工作设备对电缆工作状态进行实时监测，对电缆的故障进行诊断和报修，我们可以通过其中的状态监测、状态评估、状态预测等技术对电缆故障发生进行预防。在进行实际监督的时候，相关操作人员的机械操作化水平，必须得以提高。针对以往发生的故障类型对其作出记录处理，确保下次再发生此类故障时，能够有效地采取最合理的解决方案。当然，在此之前一定要做好预防措施。

5.3实时故障诊断设备

故障因为其突发性才会给工作人员带来困扰，如果我们对工作中的电缆进行实时的故障诊断，在电缆发生故障或发生故障前及时启用备用方案，则可以对问题进行有效的解决。设备的操作错误以及设备的老化都是其间产生故障的重要原因，所以在进行实时故障诊断设备检查的时候主要从两个方面入手。首先，定期对故障诊断设备进行监察，针对老化的设备或者已无法正常使用的设备进行淘汰处理并更换，其次就是针对设备诊断时，对操作人员的操作水平稳性地进行筛选，毕竟故障诊断设备目前还不能做到自动化，所以就需要人工的力量对它进行实时使用。

六、结束语

综上所述若想确保飞机能够安全的飞行，如何避免航空电气发生故障是不可忽视的话题，然而航空系统中电缆出现的故障对其影响较为严重，又因飞机飞行过程中受到的影响因素较多，所以对于电缆从前期排查到中期维护包括发生故障后及时的维修，以及配件的更换，都需要完整的执行流程来确保安全隐患的降低，减少电缆的故障率。

参考文献：

[1]周训春，肖楚琬.基于电缆衰减特性的军用飞机线路故障定位模型研究[J].国外电子测量技术，2018，37（09）：79-84.

[2]王璐璐.便携式智能型飞机电缆性能检测系统软硬件设计[J].山东工业技术，2017（18）：170.