民航飞机EWIS线路安全性检查与维护分析

随着民航飞机电气系统的日益复杂,电气线路互联系统(Electrical Wiring Interconnection Systems,EWIS)作为一个独立的分系统越来越受到关注,它的安全性对保证电气系统的可靠运行和飞机的持续适航具有重要意义,因此应当重视EWIS的检查和维护工作。主要介绍了线路检查的基本方法,研究和分析了关键部件与重点区域的检查标准,提出了线路维护的注意事项和提高检查准确性的策略,为EWIS的维护工作提供了指导。

基于蓝牙通信的EWIS线路故障模拟装置的设计

目前,民航业现阶段的电气线路互联系统(Electrical Wiring Interconnection Systems,EWIS)电路仿真模块采用的仍是手动继电器连接的方法,在实际应用中反映出操作不便、效率低、易出错等问题,同时会衍生出一系列如线路故障单一、故障检修时效差等飞机飞行安全性问题。针对上述问题,文章设计了一套基于蓝牙通信协议的EWIS线路故障模拟系统。该系统中包含的蓝牙通信协议,可以通过手机或个人计算机(Personal Computer,PC)端App发出不同的执行命令,控制单片机模块中特定的继电器动作,从而改变训练盒中单线路与多线路短路或断路的故障配置与检修。所提出的设计方案可有效增加航空EWIS教具的故障种类,对航空机务的故障检修培训有一定的积极作用。

民机电气线路互联系统(EWIS)维修性设计研究

依照将EWIS作为飞机独立功能系统的研制理念,从型号工程实践中出发,分析明确了飞机运营中EWIS的计划和非计划维修工作任务,并在此基础上创新性地提出了针对EWIS维修性设计的定性要求、结合EWIS组件的设计特点提出了以EDZ为对象进行维修性设计要求分解的方法,以及型号研制中开展EWIS的维修性分析与评估验证的方法。

民用飞机EWIS对CCAR25.1709的符合性设计与分析研究

2011年底中国民航局新发布的CCAR25.1709对于电气线路互联系统(Electrical Wiring Interconnection System,简称EWIS)安全性提出了更完全和结构化的评估要求。分析了原规章条款25.1309对于EWIS安全性评估的不足和对新规章条款25.1709的要求及其理解,并结合具体的民用飞机设计经验,分别从EWIS失效产生的功能性和物理性两方面安全性影响,探讨了EWIS对于25.1709的符合性设计和分析的过程与方法。

基于加权Bradley-Terry模型的民机EWIS环境敏感度分析

电气线路互联系统(EWIS)跨越飞机各区域,受到不同环境因素的影响,对其设计、安全性评估以及维护带来极大困难.采用加权Bradley-Terry模型对机载导线的环境影响因素进行建模,在环境的强度参数的基础上,引入不同环境条件的影响权重,给出机载导线对不同环境因素的敏感度分析.分析结果表明,加权Bradley-Terry模型能够合理地处理两个环境比较无法得出优劣的情况,并定量地确定了影响导线失效的主要因素.

民用飞机研制阶段EWIS构型管理

2007年底FAA发布新的规章修正案,将电气线路互联系统(electrical wiring interconnection system,简称EWIS)的适航要求以独立分部-H分部的形式纳入FAR 25部运输类飞机适航标准,将EWIS提升到飞机的一个重要综合系统来看待,其研制过程需进行系统性的考虑,EWIS的构型管理成为适航取证的重要关键环节。结合EWIS研制特点阐述了EWIS构型管理面临的挑战,分析并研究了EWIS构型管理的类别及关键内容,提出了管理策略建议,对于民用飞机EWIS的研制具有现实指导意义。

基于UGF-GO法的EWIS退化系统可靠性分析

针对飞机电气线路互联系统(EWIS)差异性大、随时间退化严重、可靠性建模困难等问题,将通用生成函数(UGF)和GO法融合,提出了基于UGF-GO法的EWIS退化可靠性分析方法。首先,考虑EWIS各连接部件使用性能及环境的差异性,利用含随机参数的Wiener退化过程模型建立部件可靠性仿真模型,采用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)算法对模型中的未知参数进行估计,并与传统二步法参数估计值进行对比,得到较为精确的系统部件退化可靠性曲线。其次,在分析系统退化可靠性时,利用UGF-GO法对某飞机EWIS结构可靠性进行建模及计算。最后,以某飞机电气线路互联系统为例,结合部件退化可靠性计算结果,评估系统在不同给定阈值下可靠性水平。结果表明:UGF-GO法可有效解决系统退化状态的可靠性分析问题。

民用飞机EWIS金属卡箍研究

电气线路互联系统(EWIS)是用于飞机机载设备之间传输电能和电信号的元器件及其辅助材料的统称。民用飞机EWIS系统线束的敷设和安装中使用的金属卡箍是支撑电缆或线束,提供应力释放、吸收振动与冲击、更改敷设路径等的器件。针对民用飞机中使用的AS23190/4带垫金属卡箍的结构、参数、安装和使用限制进行分析说明,为电气线路互联系统线束敷设金属卡箍的使用提供参考。

军用飞机EWIS适航性改进体系设计

针对军用飞机线路缺乏系统性问题,基于系统工程和适航的思想构建了军用飞机电气线路互联系统(Electrical Wiring Interconnection System,EWIS)适航性改进体系框架。以风险分析和控制为核心,综合应用安全性、寿命预测等方法,结合机型实践经验,建立了分析、检查、改进的标准系统工作流程,给出了检验依据,整理出了迫切需要解决的技术问题,为现役飞机质量提升和新机设计提供了参考。

飞机EWIS故障电弧定位技术研究综述

为实现有效而可靠的在线电弧故障定位,总结飞机电线电弧故障定位方法。介绍几种电弧故障定位技术,详细阐述时域、频域和序列时域/扩展频谱时域反射计的电弧故障定位方法,分析现有故障定位技术的优缺点,探讨未来的研究和发展情况。结果表明,实时电弧故障定位的研究仍处于初级阶段。

基于军事需求工程的军用飞机EWIS设计需求分析

针对军用飞机电气线路互联系统(Electrical Wiring Interconnection System,EWIS)的设计特点和现状,明确了EWIS功能定位。在分析军事需求工程(Military Requirement Engineering,MRE)体系框架、过程和方法基础上,以海军飞机EWIS需求开发为例,设计了基于MRE的EWIS需求开发过程和统一需求描述模型,构建了需求体系框架,提出了基于数据的需求管理过程,为军用飞机EWIS设计提供参考依据。

飞机EWIS电弧故障检测技术综述

电弧故障作为飞机上人员生命和财产的最大威胁,被认定是几起飞机空难的起因。由于飞行中的振动,电弧故障一般是间歇的,在地面条件下难以复现。针对飞机电弧故障检测困难的问题,总结了现有的飞机线路系统中电弧故障检测技术,将电弧故障检测方法归纳为机械方法和电气方法,概述了基于自适应技术、Kalman滤波、碎片理论、神经网络、模糊逻辑推理和专家系统等新算法,提出了理想的电弧故障检测方法所具备的特征,最后探讨了电弧故障检测未来的发展方向。

无失效数据机载多余度EWIS可靠性研究

针对高可靠度机载多余度EWIS各组成部分寿命服从指数分布但参数未知的情况,提出采用无失效数据可靠度分析方法评估EWIS的可靠度水平。通过Monte-Carlo仿真方法对连接形式为"先并联、后串联"EWIS各组成部分寿命进行抽样,利用"最小最大值"方法获得系统寿命的抽样值,用概率纸检验法初步判断EWIS寿命是否服从威布尔分布,再用Pearson拟合优度检验法判断EWIS寿命是否服从威布尔分布。结合无故障飞行时间的样本值与EWIS寿命服从威布尔分布的假设,采用无失效数据分析方法评估EWIS的可靠度水平。研究方法对机载多余度EWIS无失效数据可靠度分析有一定的贡献。

基于迁移学习的飞机线束模板图纸识别模型研究

针对航空电气线路互联系统(EWIS)线束模板图纸在更改时的识别与分类问题,设计了一种基于迁移学习的飞机线束模板图纸内容分类方法。由现有的线束模板图纸建立线束模板图纸元素数据集,选定VGG-16网络作为基础网络进行改进,优化模型结构与参数。为了解决数据集规模较小并提高模型的识别精度及训练效率的问题,将大规模数据集训练的预训练模型迁移至线束模板图纸元素数据集进行训练,并比较不同迁移学习方式及不同网络结构对模型性能的影响。试验结果表明,微调迁移学习模型具有较高的分类准确度,达到了98.89%。与其他网络相比,该微调迁移学习模型具有更短的训练时长以及更高的识别准确率,具有较好的应用前景。

基于改进A^(*)算法的航空线缆路径规划方法

针对复杂约束下航空电气线路互联系统(EWIS)的自动布线问题,提出将避障、贴壁、隔磁、防热、串扰隔离、兼容线缆合并等约束融入布线栅格地图的栅格点权值中,进而加入到改进A*算法估价函数的计算,同时引入弯折因子和刚性因子,以减少线缆弯折损伤,最后对规划出的线缆路径作拟合曲线处理,以适应飞机的圆形机身轮廓。实验仿真表明,与传统A^(*)算法相比,所提方法规划出的线缆路径贴壁占比平均增加48.40%,弯折个数平均减少6.50个,且均满足隔离要求,有助于EWIS自动化与智能化设计升级。

航空线缆电弧故障引发电气火灾研究综述

在航空领域中,线缆电弧引发的电气火灾是一项严重的安全隐患。随着多电/全电飞机的发展,航空电气系统对电气设计、安装提出了更高的安全要求。本文对航空线缆电弧故障引发电气火灾的原因、机理、检测、预防和扑灭进行了综述。调查统计了欧洲空中航行安全组织公开数据中由线缆电弧引发的飞机火灾事故并分析其原因,介绍了电弧引燃线缆机理研究的近况,然后结合目前国内外飞机实际情况,讨论了航空线缆电弧引发电气火灾的预警技术和灭火技术。针对航空线缆绝缘失效以及布线不当易引发电气火灾问题提出了预防建议,强调了发展高可靠性且能作用于飞机所有电气设备电弧探测技术、火灾预警技术和灭火系统的重要性,同时也提出探测电弧火源引发航空线缆的机理研究仍存在挑战。

平行线缆的串扰耦合仿真研究

在飞机电气线路互联系统(EWIS)设计中,量化各类信号电磁干扰程度是重要的研究内容。文章基于CST软件构建平行线缆系统仿真模型,研究了发射线缆注入单源干扰时,线缆隔离间距、线缆离地高度及线缆类型几种要素对接受线缆上串扰耦合的影响;并对同一线束中不同频率的双源混合信号传输体系进行了仿真对比研究,为混合信号在电子设备传输中的串扰分析提供了一定的研究基础。通过仿真结果表明,串扰耦合电压随着线缆隔离间距减小、线缆离地高度增加而增大;屏蔽线可以有效降低电磁干扰;在混合信号传输中高频信号对串扰波形及耦合量影响较为严重。

电气线路互联系统安全性设计与分析方法研究

CCAR-25-R4版第25.1709条专门对电气线路互联系统提出了安全性评估要求,目前还未形成一个系统的安全性评估方法,影响着我国军民用飞机适航取证。依据第25.1309条的安全性评估要求,对第25.1709条进行了解读,结合军民用飞机设计的具体工作,建立了安全性设计与分析流程,并拓展了安全性验证技术,能够有效地识别EWIS存在的潜在安全隐患。通过制定合理有效的缓解措施,避免安全隐患的发生,为适航审定提供了支持和证明。结合反推装置系统为案例,探索研究了电气线路互联系统在安全性方面定量与定性分析的工程应用方法。结果表明:提出的EWIS安全性设计与分析方法,能够有效识别EWIS对飞机构成的安全隐患,可以指导EWIS整体架构的安全性设计。

基于系统分离规则的线束通道研究

电气线路互联系统(EWIS)是为飞机各系统传输电能的重要系统。适航标准中系统分离规则要求通过物理分离将EWIS发生故障时对飞机产生的危害降到最低。规则评判对象是已安装的EWIS,其主体是已安装的线束。得到这些线束的过程是线束综合,其关键技术就是线束通道规划,但目前相关研究尚未建立线束通道规划的原则和标准。基于系统分离规则探索线束通道规划的一般规律,创新性工作包括:建立了线束通道分离的定量表达,将对每个EWIS的物理分离要求转化为对区域线束通道的要求,提出线束通道的实质是一类导线在区域内敷设的唯一主通道;提出一种利用隔离代码从系统分离规则确定区域内线束通道数量和类型的方法;建立了线束通道规划原则,为EWIS系统满足系统分离规则定性评估提供了方法与依据。

民用飞机线束综合设计方法研究

线束综合设计是民用飞机EWIS(Electrical Wiring Interconnection Systems,简称EWIS)设计过程中的重要环节,也是开展EWIS详细设计工作的基础。目的是确定哪些系统导线可以组成同一线束。线束综合程度越高,线束的数量越少,越有利于线束的制造、构型管理及安装敷设。线束综合设计的方法是对飞机电气原理图中的导线先按系统综合,再按区域综合,最后进行机上综合的步骤来成束。