一、概述
随着我国航空工业的不断发展,航空电缆的质量在飞机设计过程中起着非常重要的作用。将飞机的电气,控制、、操纵和其他系统关联起来需要航空电缆进行连接,同时,为飞机的每个组件提供动力,控制信号和数据信息的神经网络也起着非常重要的作用。航空电缆的制造质量对飞机的质量和飞行过程的安全性能有非常重要的影响,直接影响飞机的安全。一旦电缆出现问题,可能会危及飞机的飞行安全。因此,对飞机电缆的研究非常重要。
二、飞机导线的作用与选取
2.1导线的作用
飞机电线是飞机电气系统的桥梁。它们在传输电能和传输电信号方面起着重要作用。它们是飞机的重要组成部分。大多数飞机电线由芯线和外部绝缘层组成。用于不同电压电平的导线也不同。低压电路中使用的导线一般由细铜丝制成,并在铜丝上涂以锡,银或镍等金属保护层,绝缘层较薄。对于高压线,绝缘层较厚,线径较粗。由于铝线较轻且具有较大的横截面面积,因此铝线已广泛用于飞机,但铝线接头不易操作。在电线的使用过程中,由于所用电线的涂层不同以及所使用的绝缘材料不同,电线的耐压和温度也不同。但是,电线在使用过程中会因热和湿气而导致热老化,并且在使用过程中很容易发生飞机故障。因此,绝缘层的寿命就是电线的寿命,应该从寿命的角度规定材料的极限温度。
2.2导线的选取
在飞机线的选择过程中,通常应根据通电电流的大小和电流密度确定线的直径,通常基于通过单位铜截面积的电流大小来确定。电流密度通常为3A/mm2,在选择和使用导线时,应充分考虑载流导体的集肤效应和线圈磁场的邻近效应。为了便于计算和比较。由于导线的穿透深度与导线的工作频率紧密相关,因此认为交流电通过电线时为了解决大电流的问题,飞机电线通常使用多股芯线代替单股芯线。
三、飞机电缆技术研究
3.1飞机对电线电缆的技术需求
在使用飞机电缆时,要考虑特殊的工作环境,例如热量和湿度,盐雾,霉菌和基本技术要求的影响。飞机电线电缆的选择还应符合三防技术指标的要求。考虑到盐雾潮湿环境的影响,在选择导体时,应考虑不同金属之间潜在的化学腐蚀问题;绝缘材料需要考虑不同材料对信号传输的绝缘电阻的差异和信号传输的差异。耐高温等级:在使用海洋环境期间,还应考虑温度变化在很大的温度范围内对电缆性能的影响。,线和电缆的选择应具有耐高温和低温变化的性能。
3.2导体和镀层的选择
当前广泛使用的航空电线电缆导体主要包括铜,铜合金等。铜导体具有最佳的导电性,但其机械性能稍差一些。铜合金导体具有最佳的机械性能,但导电性稍差;铜包铝导体用于对重量有特殊要求的零件,这些零件的导电率最低。
镀锡过程暴露于空气环境中时,由于氧化会导致表面变脆,并且将导体的可焊性降低。不建议在飞机电缆中使用镀锡导体。理想的载流导体类型是镀银铜导体,它具有低直流电阻和出色的导电性。但是,在海洋环境中使用银和铜金属时,它们在不同的电位下容易发生化学腐蚀,这会使线路容易发生无法预测的故障。因此,在使用过程中应尽可能使用密封措施。但是,镀镍导体的直流电阻略大于镀银导体,并且在使用过程中金属镍和铜之间不会发生电化学腐蚀。同时,适用的温度范围也可用于高温区域,从而进行镀镍处理的导体是飞机电缆的首选。
3.3电线电缆的选择方案
3.3.1常温区
飞机的常温区域是指最高工作温度低于200°C的区域,电线电缆大多布置在飞机的常温区域。最广泛使用的区域约占电线电缆总数的70%,包括各种系统的连接,铺设和安装。等待。以某航空母舰的常温区域为例,最合适的是镀镍铜导体,考虑到减轻重量和机械强度的要求,最小线规可以选择为AWG24#,AWG22#,导体材料为铜合金。在所选电线电缆的安装过程中,应注意避免因锋利的刮擦而损坏绝缘层,并防止绝缘层产生电弧击穿现象。单根电线的损坏可能会导致线束整体故障,造成严重的后果。
3.3.2高温区
飞机上最高工作温度为200〜260℃的区域属于高温区域。在高温地区电线电缆的选择过程中,应综合考虑。在导体的选择过程中,260℃的高温工作环境决定了唯一可以满足要求的材料是镀镍导体,其次是机械强度。 AWG24#,AWG22#的线规使铜合金成为最佳选择。但是,在高温区域选择电线和电缆的绝缘层会更加复杂。
3.3.3供电系统主控线
AWG8#及以上的电线和电缆是大横截面的电线和电缆,最大规格可以达到AWGO000#,例如发电机电源线。尽管这种电缆不用于飞机,但对技术的要求很高。由于这种电线电缆的截面积大,将给铺设和安装带来不便,因此主馈线在选择过程中应具有一定程度的灵活性。考虑到耐高温等级和腐蚀性环境的要求,电源系统的主馈线可以使用PFA绝缘和挤出的超软电线电缆,导体为镀镍铜。
3.3.4其他特种电线电缆
特殊电线是指具有特殊要求的电线和电缆,包括数据总线,同轴电缆,热电偶温度测量补偿电线,耐火电线和耐油电线。对于这种类型的电线电缆,主要考虑安装位置和相关系统的特殊要求,以选择合适的电线电缆产品。
四、导线及电缆的连接
飞机上电气系统的连接受飞机结构组装的影响。整个飞机与连接装置的电气连接可以成为一个完整的电气系统。为了方便拆卸和组装以及维护需求,必须有特殊的连接装置。所连接的设备通常分为四类:端子销,端子排,接线盒和电连接器。
4.1接线针
接线针可以是螺钉或螺栓,用于连接将电能传输或分配到电源系统的电线,也可以将电线连接到各种控制电路设备或飞机机壳。
4.2接线板
接线板实际上是低阻抗导体,通常被称为母线或配电条,并且在导线集中的地方通常使用镀银的铜条或铜条。
4.3接线盒
接线盒用于简单的分支电路中。它由一个或多个带有一个或多个端子的胶木座或胶木罩组成。
4.4电气连接器
电连接器是在电气系统中连接电线和电缆的最常用方法。它可以用于连接单根或多根电线。它们由插头和插座组成。信号经过传输,插孔和插针彼此绝缘,具有很强的抗干扰能力,还应满足航空设备的三防要求。
端接电缆的方法有很多。压接或焊接端子通常用于配电系统中。它们还用于用户设备电路中的内部连接或单芯电缆与插头和插座之间的连接。
五、结束语
电线和电缆是飞机电气系统中的桥梁,并且在飞机导航的安全中起着重要的作用。通过对航空电气系统中电线电缆使用技术的分析,对电线电缆的要求越来越高,这使得航空电缆的安全性和可靠性不断提高。在电线电缆的生产过程中,应明确制造过程,明确使用目的,并以电线电缆的可靠性和安全性为指标,以不断提高其质量。
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