飞机电气系统设计与安装通用规范

飞机电气系统设计与安装通用规范
电气系统是飞机的重要组成部分，随着科技的快速发展，飞机电气系统变得越来越复杂，而设计周期则变得越来越短，怎样提高设计效率和设计质量，是现在飞机设计单位和飞机制造厂难题和重点，飞机电气系统设计与安装通用规范是提高飞机各项性能的主要手段。

一、飞机电气系统现状及设计要求
飞机电气系统是飞机的血管和神经，它的质量关系着全机的质量和安全，会导致生产事故，造成经济损失，严重的可能造成飞机事故，威胁飞机的安全，飞机的供电系统和各种用电设备的总称。

供电系统包括飞机电源系统和飞机配电系统，前者用于产生和调节电能；后者用以分配和管理电能。

用电设备包括飞机飞行操纵、发动机控制、航空电子、电动机械、生命保障、武器操纵、照明与信号、防冰加温和旅客生活服务等系统。

飞机供电系统的作用在于保证可靠地向用电设备，尤其是与安全飞行直接有关的重要用电设备提供符合要求的电能。

飞机供电系统的可靠性要求比一般地面供电系统高得多，因此常采用多种措施来满足这些要求，如采用余度技术、故障状态下的负载管理和应急电源等。

负载的性质和功率要求是设计飞机电气系统的主要依据。

飞机电气设备应具有如下工作特点：可靠性高，外廓尺寸小，重量轻，工作的稳定性不受周围环境（如大气压力、温度、湿度、盐雾、电磁干扰等）变化的影响和不受空间位置（机动飞行）、振动和大加速度的影响
二、飞机配电系统分类
1.常规配电系统
现在大多数的飞机都使用常规配电系统，对于配电功率引入座舱内的配电中心或中心配电装置，然后由二级配电中心或电气负载从中心配电装置获得电能，系统中主要采用继电器、接触器、断路器等机电式配电设备，飞行人员通过离散信号控制线手动管理电气负载，负载的工作状况由状态店门的信号指示灯来显示。

馈电线应从发电敷设到驾驶舱，然后再回到机身中心的负载，但是其缺点在于主馈电线长，而且十分重，就需要很多的断路器、开关和指示灯，控制面板占用大量面积，使得飞机驾驶舱十分拥挤，使得维护和检修工作带来困难。

2.遥控配电系统
通过分析电能分配，驾驶舱部分的用电量占飞机总用电量的四分之一，所以常规配电系统中把电力先输到驾驶舱，然后再返回机身是不合理的，对于这种问题，发展遥控配电系统可以有效的解决。

对不用于座舱的那部分电力采用遥控的方法进行控制，配电中心在机身的中部，并且由遥控断路器来转换负载和保护配电线，可以有效的减轻电缆的重量。

3.电氣综合控制系统
对于电气综合控制系统是由计算机控制的配电系统，主要是由系统处理机、远程终端、数据总线、固态功率控制器、控制/显示装置等部件组成，其中的负载没有接到主汇流条上，而是接在电气负载管理中心上，负载管理中心用固态功率控制器控制负载的接通和关断，对配电线有保护作用。

计算机可以替代人的操作，固态功率控制器接通和关断电气负载需要按照要求的逻辑方程进行，飞机上每个电气负载对应逻辑控制方程，可以将信息通过相应反映系统飞行状态、电源系统状态、电气负载状态等传给电气负载管理中心，供电系统处理机寻址每一个终端采集这些信息，并按逻辑控制方程结算，还应该按照整个系统要求的程序进行，电气综合控制系统的优点在于负载并没有直接接在汇流条上，接在负载管理中心上，这样可以有效的提高系统的自动化程度与可靠性。

电气综合控制系统及分布式配电和负载管理中心技术是现在世界飞机电气系统的发展方向。

三、箱体、控制柜安装规范
1.在操作盒设计高度应考虑操作人员的方便性，对于台面采用直立结构，或者倾向操作者，不能采用水平结构。

2.对于多工位同时生产线操作台应采用整齐规划，其中包括形状、结构、尺寸、高度、器件布置、安装位置、安装角度等。

3.对于不同功能的指示灯，需要使用不同的颜色，故障灯应选择红色，合格的是绿色，其他的指示灯可以自行定义。

4.操作面板上的指示灯、按钮开关等，应有明确的标识，并可靠固定，标牌文字应耐腐蚀，耐磕碰，不能表面印刷或者使用纸标签，字迹清晰，不容易脱落。

5.对于操作面板的电线引线要可靠固定，移动电缆部分在打开过程中留有一定长度的余量。

6.控制柜应有电源总开关，电源总开关操作手柄须设置在空置柜两端外沿，而不应设置在柜内。

7.控制柜的各元件应有永久性标牌，并与图纸的名称一致，标牌位置不能贴在元件上，应选择合理的位置。

8.对于电子系统的设备电柜煤，超过1KV A的变压器要单独加屏蔽罩，箱体接地。

9.对于超出200W的纯发热器件，如制动电阻等应设置在柜顶、柜侧，并且需要有好的散热设施，可以设置在电柜里面。

10.导线通过布线槽布线，槽外线尽可能做到最短，并且进行捆扎，使其尽可能的整齐。

11.软导线接点要压接专用接线端子，不得直接和端子板或元件连接，硬线接线使用剥线器剥线，导线端头不能有被剥伤的痕迹。

四、布线安装规范
1.对于交流线使用红色，直流線使用蓝色或绿色，地线使用黑色或专用花皮地线。

2.所有的电线连接必须通过端子板，不能进行直接对接。

3.电缆、蛇皮管等通过箱体或桥架外壁应使用标准锁紧头，不能直接过孔进出布线。

每一个标准锁紧头过孔只允许出一根电缆，不得一根以上电缆同孔出线。

4.强弱电走线要分开线槽走线，防止有交叉重叠。

5.总线等电缆接插件插接前必须消除电缆扭转应力，在进行接插，电缆应力不得作用在接插件上。

6.各器件固定位置要牢固，不易变形，安装位置尽量远离震源。

7.管路端头与接口、线槽转角和端头等位置应消除锐角、毛刺，适当防护，防止导线和电缆损失，所以应加强防护套。

五、控制设计
1.对于非标设备零件选择优先参照甲方约定选型范围，尽量控制选型分散性。

2.零部件选择应严格按照选择正品知名品牌，防止有假冒品牌。

3.在保证需要使用性能、功能的基础上，零部件应优先选择国内正规供货渠道的品牌。

4.PLC、NC、直流電源等弱电系统的交流控制电源必须单独使用隔离变压器，不得直接取自电力系统的火线和零线。

5.总线。

测量系统等直流负载电源和直流控制、信号电源必须分开设置，不能共用。

6.下端负载为重要电子系统、工控机等，且电压波动对生产、安全有重要危害的设备，需增加稳压设备等，稳压范围应最低满足供电电源百分之十五的波动，对于稳压设备不能使用自动调压的自耦变压器。

7.负载谐波含量大，电子设备比较集中的区域，设备要增加谐波过滤设备，谐波含量不能超过百分之五。

8.电源空开、保险等容量设计，应优先保护负载，还应保护电源。

9.所有独立的电源设计独立的一、二次侧空或保险器保护。

10.PLC电源必须从隔离变压器后端获取。

11.PLC、NC、變频器等控制器件输出带电磁阀的，要求使用外部直流24V 继电器隔离，而不能使用控制器件驱动。

12.PLC必须预留固定的编程接口，编程接口不得被其它固定通讯需求占用。

13.PLC输入输出线色应进行明显区分。

14.能配置存储卡的，就要配置存储卡储存和引导程序数据，不能只依赖备用电池。

15.对于操作量大，设备控制比较复杂，需要在线修改参数等情况操作面板，应使用触摸屏幕。

16.按钮等操作器件布置间距必须合理，不容易出现误操作。

结语：
随着飞机飞行任务日趋复杂，对飞机性能要求越来越高，先进的飞机控制系统可以最大限度的发挥飞机性能，减轻驾驶员和维修人员的工作操作负担，但是对于先进飞机电气系统设计与安装通用规范是十分重要的，为技术研究和型号研制工作顺利进行提供有效的保障。

参考文献：
[1]电缆振动筛选设备的研究与开发[D]. 翟会.南京航空航天大学2012
[2]航空电气系统绝缘故障的研究[D]. 杨立树.大连理工大学2008。