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老龄飞机电子系统线路故障的维修及预防探微

作者

李佳婧

北京市海军装备部 北京 100036

   

随着老龄飞机服役时间的增长,电子系统线路故障率随之提升,直接对飞机的飞行安全构成严重威胁。电子系统线路故障与装配操作不规范、环境介质侵蚀、绝缘材料老化、线路损耗等因素相关,在老龄飞机维修管理中,要以识别电子系统线路故障成因为前提,针对性采取维修方法和预防措施,最大程度降低线路故障风险,从而避免发生老龄飞机安全事故。

1 老龄飞机电子系统线路故障原因

老龄飞机电子系统线路故障根据故障部位不同,可以分为电缆接插件故障和导线故障两大类别。造成线路故障的原因包括以下方面:

1.1 装配与维修不规范

在飞机装配过程中,安装人员未规范安装接插件,导致接插件位置偏移、紧固不到位;在线路维修作业环节,维修人员未能严格执行标准修理工艺流程,或者使用了质量不达标的替代材料,埋下故障隐患。

1.2 环境因素影响

老龄飞机的服役时间较长,电子系统线路容易受到多重环境因素的影响引发故障。如,电子系统线路受环境湿气凝结、冷凝水积聚、腐蚀性液体渗透等因素影响,造成导线芯体电化学腐蚀,进而引发线路故障;电子系统线路长期处于高频振动环境中,使线路需承受交变应力作用,易引发导线金属芯体出现疲劳断裂[1] ;空气中的污染沉积物与接插件发生机械性摩擦磨损,造成接插件松动。

1.3 绝缘材料老化

老飞机电子系统线路的绝缘层材料使用年限过长,呈现出老化趋势,主要表现为绝缘层逐渐硬化、脆化、劣化,导致绝缘层开裂或分层剥落,造成绝缘保护功能完全丧失。尤其对于热塑性绝缘材料而言,在长期使用中受热收缩变形影响,使部分导体暴露于环境中,容易引发线路短路故障。

1.4 线路损耗严重

电子系统线路出现严重损耗,导致线路无法正常传输电信号或者提供稳定电源。如,在馈线内部导线断丝、外导体焊接点脱落的情况下,造成内外导体间绝缘电阻值和馈线插头接触电阻异常,影响信号传输的稳定性;电缆接插件发生机械变形,影响电源正常供应。

2 老龄飞机电子系统线路故障的维修方法

2.1 诊断线路故障方

在老龄飞机电子系统线路故障维修中,需要先精确定位线路故障,之后再进行针对性维修,以提高维修的有效性。常用的线路故障检测方法如下:

2.1.1 目视法

目视法是电子系统线路故障检测中最基本的方法,维修人员通过肉眼观察和判断线路是否存在缺陷,确定线路故障部位。在检测实践中,维修人员需要重点检查连接器、插头、线路保护层等部位,确保在最短时间内定位故障点,采取故障排除措施 [2]。具体的检查要点如下:检查线路连接器和插头的固定状态,查看是否存在安装不到位、连接松动、插头脱落等现象;检查连接器和插头表面金属部位是否有氧化、锈蚀或者腐蚀现象;使用放大镜等工具,逐一检查连接器内每个引脚是否完好无损,是否存在断裂、变形或接触不良现象;检查线路绝缘保护层外观是否完整,检查线路是否受到外部机械力作用产生拉伸、扭曲或挤压现象;检查线路固定装置和支撑结构是否与设计图相符,是否出现线路磨损、松动等现象;使用工具检查线路表面是否出现微小裂纹或破损现象,根据绝缘材料的颜色判断其老化程度;重点检查隐蔽线路状态,判断其是否存在安全隐患,根据隐蔽线路的使用时间、运行环境以及维修记录,评估隐蔽线路的健康状况。

2.1.2 三用表法

三用表法常被用于飞机线路故障诊断与排除,该方法借助电子仪器设备测量电压、电流和电阻等参数,可以精确定位线路中的故障问题,如断路、短路、接触不良等 [3]。具体的检测技术如下: ① 电压测量。在排除飞机线路故障的过程中,使用电压表对电路中的关键部件及连接点的电压值依次检测,随后用实测电压与标准值进行对比,若是二者存在差异,则表明线路异常。如,检测中发现某处电压偏低,说明该处可能有接触不良或是线路损耗等情况,由此可精确定位线路故障,为维修提供可靠依据。②电流测量。排查飞机线路故障时,使用电流表对电路各支路的电流值进行精确测量,比较电流读数,若是某条支路中的电流读数比正常值小,则该支路可能存在断路问题,如果电流读数过大,则该支路可能存在短路问题。通过电流测量能快速锁定故障区域,从而为后续维修提供依据。 ③ 电阻测量。使用电阻表测量飞机线路中电子元件的阻值,将实测数据与设计规范进行对比,由此可准确判断出电子元件的工作状态是否正常,若是电子元件的阻值超出允许范围,则表明该电子元件存在故障,可通过维修或更换排除故障。

2.1.3 线路故障测试定位仪

在电子系统线路故障检测中,应采用便携式航空线路故障测试定位仪进行快速检测。这种检测仪器是一种专业化的电子检测设备,提供故障测试、故障定位、交流电压测试、负载测试、直流电压测试、电容测试等功能,可以精确分析和准确定位各类线路故障。在线路故障维修中,使用航空线路故障测试定位仪器 900AST 进行故障检测,在高清电子显示屏上展示故障原因、具体位置等信息,使维修人员清晰读取故障相关数据信息,辅助维修人员提高线路故障维修效率。

2.2 导线故障维修方法

在精准定位导线故障后,采取综合维修方法修复故障,消除安全隐患。具体维修措施如下:及时更换发生机械损伤或出现变形、松动的导线固定装置,优先选用抗疲劳性良好的新型复合材料,提升固定装置的耐久性;在导线与周围结构易发生摩擦部位加装防护套管,或者使用绝缘材料进行隔离 [4] ;对导线腐蚀部位使用航空专用溶剂彻底清除导线表面污染物,并将高性能防腐涂层涂刷到长期暴露于潮湿环境中的导线上;在发动机舱等高温高压区域,优先选用具有耐油液侵蚀特性的特种绝缘材料;对突发性的导线断裂故障,采用精密焊接技术或航空级压接工艺修复导线;当发生短路故障时,先切断电源隔离故障段,再更换受损导线,最后恢复电源;在导线故障维修后,需进行绝缘性能测试,以保证维修后的导线正常使用。

2.3 接插件故障维修方法

针对电子系统中的接插件故障采取以下维修措施:根据三用表测量获取的阻抗值判断是否存在接插件接触不良,对已经确认的故障点进行修复;对脱位接插件重新固定好,按照规范要求控制弯曲角度,防止因振动造成接插件移位;拆卸接插件,清理表面氧化物质,涂抹导电防腐涂层,减少接触电阻,保证接插件完整无损伤;在振动区域按照规范要求缩短导线束捆扎间隔,使用耐老化塑料拉带对其进行加固,减小热胀冷缩的影响;及时更换或者升级老化的电缆接插件,在连接馈线插头或者进行接线焊接作业时,禁止使用含有酸性成分的焊锡膏或其他具有强腐蚀性的焊剂材料,避免埋下故障隐患。

3 老龄飞机电子系统线路故障的预防措施

在老龄飞机电子系统维护中,要建立起完善的线路故障预防体系,通过落实一系列的预防措施,有效消除线路故障隐患,降低线路故障发生率。在线路故障预防中,要从线路检查、改装升级、运行环境以及管理制度体系等方面入手落实预防措施,推动线路故障预防工作常态化、规范化开展,从而提高老龄飞机电子系统维护水平。

3.1 加强 EWIS 管理

在老龄飞机电子系统线路故障预防中,要加强 EWIS(电气线路互联系统)维护,采用先进技术提高维护水平,避免发生线路故障。具体预防措施如下:

3.1.1 加强 EWIS 检查

在 EWIS 检查中,严格执行 MRB(维修审查委员会)和 MPD(维修计划文件)的相关规定要求,优化并制定专项检查方案,结合采用区域检查与系统导向检查相结合的方式,对电子系统线路进行全面检查。尤其针对隐蔽区域的线束,要采用高倍放大镜、高精度内窥镜等辅助工具进行专业检查,确保及时发现和解决潜在的问题。

3.1.2 完善评估体系

针对电子系统线路老化建立可量化的评估体系,选取合理的评价指标,如绝缘层龟裂深度、开裂宽度、护套裂纹面积比、线束色变程度等指标,明确各项指标的判定标准,界定线路可接受状态与需要修复的状态。通过获取量化的评估结果,为线路维护与维修提供决策依据。

3.1.3 实施状态监控

在电子系统线路状态监控中引入先进技术,提高线路故障预测和预警能力。如,采用介电谱分级技术检测电缆,通过对绝缘材料介电特性变化进行检测分析,提早预判绝缘材料分子层面发生的退化迹象,及时发出故障预警信息 [5] ;采用寿命测试技术,定期对接插件的接触电阻变化进行测量,评估接插件的稳定性,提前预测潜在的故障风险。

3.2 实施改装升级方案

3.2.1 线材升级

针对老龄飞机电子系统中承载大电流的主干线路采取线材升级方案,具体实施过程如下:将原有型号的导线逐步淘汰,更换为高性能耐高温阻燃型导线,这种导线可承受的电流负荷及温度更高,能有效减少因导线超负荷运行引起的线路故障问题。更换时要严格按规程操作,确保导线的安装质量,防止线材升级过程中产生新的故障点。

3.2.2 连接器升级

连接器系统进行全面优化升级,将传统插头更换为采用双曲面接触技术的插头,

这种新型插头能使接触面的导电性能获得显著提升,可有效减少因接触不良引发的信号失真或中断问题。更换时要严格按操作规程安装,以保障改装升级效果,降低老龄飞机电子系统线路故障风险。

3.2.3 屏蔽增强

对老龄飞机电子系统中存在电磁干扰的环节实施屏蔽增强的改装升级方案,增加金属屏蔽层,并优化接地设计,以解决潜在的电磁兼容性问题,增强飞机电子系统对电磁干扰的抵抗能力,全面提升老龄飞机电子系统线路的稳定性和安全性。

3.3 改善线路运行环境

3.3.1 线路保护

对老龄飞机电子系统线路采取物理保护措施,将所有的线路用防腐蚀、耐磨损的材料进行包裹,如绝缘材料或防护套管,由此可有效防止线路因长时间暴露在恶劣环境中而出现的老化、腐蚀等现象。要定期检查包裹材料,发现损坏及时更换,确保线路始终处于最佳保护状态,减少因线路故障导致的电子系统失效事件。

3.3.2 优化线路布局

对老龄飞机电子系统线路布局进行优化,防止线路缠绕或交叉,确保线路整齐,消除因线路混乱埋下的故障隐患。在线路布局设计中要充分考虑飞机的运行环境,对线路路径合理规划,避免线路过长或过短,非必要的情况尽可能不要弯折线路,降低线路故障风险 [6]。

3.3.3 线路周边环境监控

加装监测设备,如温湿度传感器等,对老龄飞机电子系统线路的周边环境实时监控,发现温度异常升高或湿度过大等问题,应采取相应的措施解决处理,防止线路受潮、过热引发故障问题,确保线路始终处于安全、可靠的环境中运行。

3.4 健全线路维修管理体系

3.4.1 引入 EWIS 管理平台

在健全线路维修管理体系的过程中,可引入 EWIS 管理平台,该平台能将历史故障记录、部件更换记录、定期检测结果等数据整合到一起,并根据这些数据构建数据库,为老龄飞机电子系统线路维修资源优化配置和维修决策提供数据支持,提高维修工作效率和准确性,减少维修成本。

3.4.2 组建工程分析支持团队

为进一步提升老龄飞机电子系统线路维修的专业性,可组建工程分析支持团队,由该团队负责分析平台数据,识别潜在的故障模式,制定具有针对性的预防措施。要求团队成员具备多方面的专业知识,如电气工程、数据分析、飞机维修等,能准确解读数据,并提出科学合理的维修建议,优化维修策略,使老龄飞机电子系统线路始终处于最佳的运行状态。

3.4.3 加强航材供应链质控

对航材供应商的资质进行严格审核,确保其具备生产高质量航材的能力和信誉;加强与供应商的沟通合作,建立长期稳定的合作关系,保证航材及时供应;采购关键航材时,如导线、连接件等,按质量标准验收,并要求供应商提供质检报告等文件,确保采购的航材符合质量标准和安全要求。

4 结论

综上所述,飞机电子系统线路故障的发生概率与飞机服役时间呈明显的正相关关系,随着飞机服役年限的增加,线路故障率也随之上升。在老龄飞机维修维护中,要构建起完善的电子系统线路故障维修管理体系,通过准确诊断故障、快速排除故障以及做好日常预防工作,从而消除电子系统线路故障隐患,延长老龄飞机使用寿命,保障老龄飞机飞行安全。

参考文献

[1] 陈欣然 , 陈玉 , 魏麟 . 通航飞机电路老龄化检测方法研究 [J]. 电子测试 ,2022(2):104-107.

[2] 张茜 . 探究通航老龄化飞机电子线路故障类型 [J]. 交通科技与管理 ,2021(29):71-72.

[3] 肖琪酩. 新形势下基于飞机电子线路的常见故障及维修分析[J]. 中国新通信,2020(12):88-89.

[4] 罗亮 . 飞机电子线路的常见故障及维修 [J]. 中国航班 ,2020(7):57-57.

[5] 燕中山 , 金城 . 飞机电子系统线路的故障维修分析 [J]. 电子测试 ,2020(1):118-119.

[6] 王江 . 基于飞机发动机故障数据的航空维修管理分析和优化 [J]. 装备维修技术 ,2025,(03):59-62.