直升机电缆敷设仿真原理为按照实际的电缆敷设方法,采用设计软件技术,建立相应的3D模型,模拟电缆敷设效果、线路,给予相关人员直观、清晰的观测数据,并支持对模型进行灵活、便捷修改,从而实现在敷设设计环节明确掌握电缆分布情况的目的,可及时察觉敷设问题,不断完善、优化设计方案,同时,利用相应的软件程序,能够获取详细的电缆及支架应力分布数据、电缆分叉与转弯信息,保证最终敷设方案的切实可行性,避免产生较大偏差,造成经济损失,进而为航电系统稳定、安全运作提供可靠保障。
1.直升机电缆敷设方法
1.1电缆结构形式
在直升机电缆敷设过程中,电缆结构、各个器件安装的合理性直接影响着最终成效,实际操作时,要注意导线的规格、型号、品类以及敷设要求,不同的导线即使敷设在同一电缆内,在具体敷设方法上仍具有较大差异,这就要对机上电缆通道布局进行科学设计和策划,尽可能充分发挥结构形式、结构空间的功能和优势,建立专门的电缆敷设通道。例如,在结构空间中设置减轻孔是常见的策划电缆敷设位置的手段,经由结构框、减轻孔设置电缆,可增强与结构衔接的紧实性、稳固性;若是将电缆敷设在液压管路、燃滑油管路中时,为避免敷设错误,要保证所选电缆颜色醒目,与周围管线形成显著差异;若是要在含油管路中敷设电缆,就要注意适当调整电缆敷设方向,具体可使用专用的设施支架、结构支架等进行操作。若是电缆在敷设时必须要经过类似火区等温度较高的区域时,就要合理使用高温卡箍,落实好防火措施。可见,在电缆敷设环节,应全面考量敷设时可能遇到的影响因素以及经过的结构空间,依据空间特点,调整相应的结构形式,为顺利开展工作奠定良好基础。
1.2电缆数量及尺寸
在进行电缆敷设过程中,电缆数量和尺寸属于较为重要的考虑因素,需要根据实际数量、直径大小选择不同的固定器件,提高电缆敷设的质量和效果。通常情况下,要使用金属电缆卡箍固定大尺寸电缆,使用塑料卡箍支架、卡带固定小尺寸电缆。而直升机电缆的实际直径大小主要受到电缆导线数量、导线材料类型所决定。在具体计算直升机电缆直径时,若是存在不同类型、规格的导线,一般以数量较多的导线作为计量对象,之后根据相应的导线直径计算公式明确导线直径尺寸,但需注意的是,如果存在特殊尺寸、类型的导线,例如,电源系统单芯导线、同轴电缆等,需要分别进行计算。另外,在了解电缆直径尺寸的基础上,还应测量实际的电缆弯曲半径,结合两项数据信息,制定机上敷设方案。
1.3电子设备
电磁兼容是指在同一电磁空间,各个系统与设备均可保持正常运作状态,并能协同发挥作用,不会因相互干扰而致使性能下降甚至失效。对直升机来说,线缆敷设对于内部系统、设备的电磁兼容程度具有一定影响,由于直升机各设施装备的智能化水平越来越高,所包含的电子器件数目、种类逐渐增多,带宽、功耗和灵敏度均在不断提升,导致与多种器件相连的网络复杂化。而直升机的电缆不仅是目标信号的主要传递路径,而且也是多种干扰信号侵入到各个子系统的耦合渠道。为此,要通过对各导线特征的统计,按照易受干扰程度进行分类敷设,进而有效分离干扰源与被干扰装置电缆,降低电磁耦合发生几率。此外,将传统的单捆敷设进行整改,缩小电缆直径,降低转弯度,减少电缆转弯位置所占的结构面积,达到抑制电磁耦合的效果。
1.4电缆分区
想要保证电缆敷设合理,还应按照区域位置对全机电缆通道进行分类、固化,之后根据区域搜索,可快速定位并明确获知各系统电缆导线详细的敷设路线,在此基础上,进行导线通道设定,为设计环节提供可靠、真实信息,确保电缆重量计算准确性,及时排查出敷设路线问题,予以针对性调整。同时,在明确划分区域后,可根据相应区域需求、特点,保质保量设置直升机接地、转接模块,采用合理方法,联系设备转接量,科学选择连接距离,避免因转接线路较长而增加转接重量。例如,如果电缆导线与直升机机头传感器电源盒、主减平台相连接,那么该导线具体的敷设通道包括:前机身中央和右下侧基本线束通道、机头右侧基本线束通道以及3框右侧基本线束通道,可见,通过对电缆分区,能够在敷设准备环节预先掌握全部的电缆导线位置、长度和重量。
2.直升机电缆敷设仿真
在直升机航电系统的制作设计环节中,较为关键的作业内容为直升机电缆敷设设计,布设过程中涉及到的导线类型、规格较为复杂、多样,在以往图板式电缆敷设模式中,由于以人工操作方式为主,需要投入大量的物力、时间、精力,并难以保证生产加工进度、质量,且无法综合考量敷设中存在的电缆收头长度、分叉点位置等影响因素,导致实际装机效果与理想效果存在较大偏差,这就需要整改敷设方式、方法,引进新型、先进技术进行升级优化。
通过使用相应的设计软件技术,发挥CATIA软件工程的作用和功能,在EPD模块中完成电气属性赋予操作,确保全部电缆敷设元件均可增强性能,提升电缆敷设的效果,保证电缆装置固定质量。在EAD、EHA模块中,可以顺利、高效铺设电缆线束,科学安装电气、航电装置,提升操作效率。同时,可充分利用CAPITAL软件程序开展对象模型交互作业,从而制作出详细、准确的电缆敷设说明报告,用以指导线束加工、机上敷设工作有序、规范落实。
在借助设计软件制作出直升机电缆3D数据模型后,有关人员可合理、精准结合电缆仿真模型与结构3D仿真模型,直观进行检查、观测,且在正式进行制作前,能够多次修改、调节电缆的分叉位置、转弯位置等,在全面确保敷设合理性、可行性、有效性的基础上,顺利、便捷完成敷设工作。同时,可将数据模型作为重要的作业参考依据,在最大限度上强化电缆线束设计、电缆敷设工作的正确性与效率。另外,通过采用仿真模拟的方法,指导设备制作、机上电缆敷设,能够减少施工偏差,加快操作进度,为直升机创新、升级与设计工作提供有利支持。
结语:直升机电缆敷设是直升机研制中的重要内容,既要满足直升机在地面和空中的使用要求,又要保证电缆设置的安全性和可靠性。需要按照工程应用的合理原则、电磁兼容原则、分区原则,在确定电缆总体布局、敷设方式、电缆参数的基础上,加大对直升机电缆敷设方法的研究力度,明确电缆敷设规程,合理依据敷设结构空间调整结构形式,综合考虑电缆数量、尺寸、系统电磁环境,选择合适的固定、敷设方式。此外,为保证敷设方案的有效性、适用性,提高敷设效果,还应加大对设计软件技术的应用力度,构建直观的三维模型,从而降低直升机电缆敷设风险。
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