航空电缆火焰冲击实验与模拟

航空电线电缆作为传输电信号和电的重要载体,连接着飞机的电源与载体,因此存在着可能引发火灾的危险。含氟聚合物是航空电线电缆套层结构的典型材料,选用聚四氟乙烯(PTFE)这种含氟树脂材料作为试验研究对象的套层。对航空电线电缆进行了火焰冲击试验,并使用Fluent软件对实验过程进行模拟,分析航空电缆在火焰冲击下的温度变化与热解过程,验证了PTFE燃烧碳化后仍对火焰冲击有阻挡作用。

基于LabVIEW的航空电缆故障检测系统

航空电缆不同于普通电缆,包含很多根芯线,要快速修复断开的电缆较为复杂,为了自动检测出断开电缆的芯线连接关系,文章利用LabVIEW的软件开发平台设计、研制了航空电缆故障检测系统;该系统可完成数据库查询、数据分析、结果显示和存储,利用系统中所建立的电缆资料数据库,结合检测电路等相应的硬件,系统即可自动检测出断开电缆的连接关系;应用该系统对某型飞机航空电缆进行了检测试验,结果表明,该系统可快速检测出损伤电缆的连接关系,检测结果准确、可靠。

航空电缆故障自动检测集成系统

本文介绍了航空电缆故障自动检测集成系统的自动检测原理、软硬件功能结构、信息流程及硬件的可扩展性、模块化、智能化实现方法和基于C/S模式的系统数据管理方法。从而为企业实现计算机辅助电缆集成制造与检测提供了有效途径。

基于AT89C52的航空电缆故障测距系统研究和设计

针对电缆故障的三种常见类型:开路故障、低阻故障及高阻故障,分析了各种故障的测试方法的原理及优劣性和适用范围,完成了电缆故障诊断仪的硬件和软件的设计。该仪器能够准确的对电缆故障类型进行判断,并能较为精确的测出故障的位置。

航空电缆排布方式对燃烧特性的影响分析

航空电缆在实际工作中通常是多根电缆成束装配,研究多根航空电缆的排布方式对燃烧特性的影响具有重要意义。文章使用锥形量热仪对航空电缆在同一热辐射强度下以不同间距排布时的燃烧特性进行了研究,比较分析热释放速率、质量损失速率、烟产生速率和CO/CO2产生速率四个主要燃烧性能参数的变化规律。试验结果表明,当航空电缆受到固定火源的热辐射影响且排布间距为某一固定值时,航空电缆的燃烧程度最剧烈。航空电缆的排布间距主要是通过改变航空电缆与空气的接触面积,以及热辐射强度差异来影响航空电缆燃烧的剧烈程度。

智能型航空电缆诊断系统的研制

基于我军飞机电缆抢修的现状及难点 ,拟定了智能化航空电缆诊断系统的总体设计方案 ,并完成了具体电路的设计。调试结果表明 ,系统电路设计正确 ,实现了识别损伤电缆线号 ,确定断点处电线对应连接关系的功能要求。

航空电缆故障检测仪中的LabSQL应用

传统的航空电缆故障诊断一般采用万用表进行检测,但由于航空电缆分布广、跨度大,因此,采用传统的方法非常不便。为此,我们利用LabVIEW的软件开发平台研制了航空电缆故障检测仪。仪器主要应用LabSQL实现了数据查询、数据分析、结果显示和存储。应用表明,该仪器可快速检测出损伤电缆的连接关系,检测结果准确、可靠。

航空电缆检测技术及应用实践研究

目前我国航空行业已经进入到数字化发展阶段,正在向着智慧航空的目标转型升级。研究、分析航空电缆检测技术及应用实践,讨论应用过程中的注意事项。

航空电缆TDR数据去噪与故障定位新方法

根据时域反射法(TDR)原理建立航空电缆绝缘故障模型,进行仿真模拟,并加入高斯白噪声,得到时域反射法仿真模拟数据。由于噪声的存在,导致绝缘故障处的反射信号不明显,不易对故障位置定位。提出一种新的时域反射法数据的去噪与故障定位方法,利用希尔伯特黄变换(HHT)对时域反射法数据进行去噪,并对故障位置进行精确定位,误差小于1%。结果表明,该方法对航空电缆时域反射法数据的噪声去除与故障定位都具有良好的效果。

航空电缆故障的可视化智能检测仪设计研究

航空电缆用于传输电能和信号,其性能直接影响飞机的运行安全。针对飞机上电缆故障难以定位,并且缺少合适的高精度检测设备的问题,基于时域反射技术(TDR),结合树莓派、FPGA等嵌入式系统,设计了一种航空电缆故障检测仪。检测仪通过PLL倍频时钟发射宽度小于时钟源周期的低压脉冲,基于多重ADC采样法对反射脉冲进行采样,应用智能化分析算法自动判断故障类型和故障位置,并在液晶显示屏上直观显示采样波形和检测结果。经过实验验证,该检测仪基本能够满足航空电缆的故障检测需求。

快速搜索随机树算法在航空电缆布线中的应用

针对航空电缆布线中面临的电缆线路分支多、路径复杂等问题,提出一种改进的快速搜索随机树算法。应用这一算法对各电缆线路分支进行计算,进而得出最优路径轨迹,以及各电缆线路分支轨迹的长度。对所提出的算法进行样机试验,确认电缆布线包装机能够达到包装技术标准中无褶皱冗余、路径最短、表面绝缘层无磨损等要求。应用所提出的改进快速搜索随机树算法,可以有效提高航空电缆布线效率,降低劳动量和报废率。

低压环境下航空电缆和普通电缆燃烧性能

在61.0kPa低压力环境下开展FXL航空电缆和YCW普通电缆的燃烧实验。通过热辐射加热平台和氧指数分析仪测量电缆点燃时间、点燃温度、电缆燃烧形态及质量损失速率,研究低压对电缆燃烧特性的影响,为预防飞机电缆火灾、增强航空电缆安全性能提供参考。实验结果显示,两种材料燃烧的温度与时间曲线整体趋势大致相同,FXL点燃时间和点燃温度低于YCW,并且FXL燃烧形态变化小于YCW,稳定性更好;两种材料的氧浓度-质量损失速率曲线趋势不同,FXL和YCW的临界氧体积分数分别为29%和35%。

典型航空电缆的热解动力学研究

含氟聚合物绝缘电缆为航空线缆的主要体系.选取以聚四氟乙烯(PTFE)、可熔性聚四氟乙烯(PFA)、聚全氟乙丙烯(FEP)3种含氟聚合物为护套的航空电缆作为研究对象,采用热重-差热同步分析仪研究氮气气氛中不同升温速率下3种材料的热分解特性,结果表明:PTFE的热分解过程为1个阶段,而PFA和FEP的热分解过程均为2个阶段,且PTFE的初始分解温度和10%质量损失率温度均高于PFA和FEP的相应值,因此,PTFE比PFA和FEP更不容易发生热解.分别使用Ozawa法、Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)法、Starink法和Friedman法进行非等温的热解动力学分析,针对同一材料,Ozawa法、KAS法以及Starink法计算出的表观活化能基本相同,而Friedman法计算出的表观活化能略高于上述3种方法所得结果.对比可知PTFE的初期表观活化能和平均表观活化能均大于PFA和FEP的相应值,因此PTFE在整个热解反应过程中的热稳定性相对最优.

不同热辐射条件下航空电缆燃烧性能研究

采用锥形量热仪对FXL航空电缆进行燃烧试验,分别测量了点燃时间(TTI)、热释放速率(HRR)、火灾潜在指数(FPI)、质量损失、有效燃烧热(EHC)、产烟率(SMR)和CO及CO2烟气变化等参数。研究表明:随着辐射强度增加,TTI下降了69.2%并且熄灭时间减少37 s;HRR达到两次峰值后逐渐下降,FPI减小使得危险性更大;质量损失速率提升45.01%且燃烧更剧烈。EHC随着辐射强度增加从96.078 kJ/g降至73.497kJ/g;SMR峰值增大且时间缩短27 s,护套层比绝缘层的产烟率小;随着辐射时间增加,O2浓度先逐渐下降,达到两次波峰后缓慢上升,而CO和CO2呈相反趋势。研究结果揭示了航空电缆发生燃烧和烟气的危险性,并为适航标准审定和火灾风险防控提供理论及数据参考。

低压下航空电缆点燃特性及烟气特性的实验研究

在康定高高原航空安全实验室(61 kPa)和广汉民用航空器火灾实验室(96 kPa),开展了常低压真实环境下FXL航空电缆护套及绝缘层的燃烧实验。采用热辐射加热箱、烟密度及成分测试仪和氧指数仪等设备,分别测量点燃时间-辐射温度、质量损失速率-氧气浓度、燃烧持续时间-氧浓度、烟密度和烟气成分等曲线,以探讨低压对燃烧特性的影响。实验结果表明:61 kPa条件下电缆护套层和绝缘层的最小点燃温度和时间皆大于96kPa;烟密度快速上升后趋于水平,护套层比绝缘层烟密度大,此外,低压比常压的发烟量小;O2体积分数先下降至最小值后缓慢上升,CO2随着燃烧反应先增加后减少,而CO曲线出现双峰数值;质量损失速率随着氧浓度升高而线性增大,而燃烧持续时间会快速下降。研究结果显示,常低压环境下航空电缆的燃烧特性存在差异,为预防飞机电缆火灾提供数据参考。

基于时域反射法的航空电缆故障定位技术研究

作为飞机的重要组成部分,电缆对飞行安全以及飞机性能的实现起着至关重要的作用。针对航空电缆装机后故障难以定位的情况,首先研究了基于TDR技术的电缆故障定位方法并分析典型故障波形,然后搭建试验平台,开展电缆短路和断路故障试验,其结果不仅验证了基于TDR原理的电缆故障定位方法的正确性,并且得到了有效的电缆典型故障判据及典型故障波形,能够指导机载电缆故障的识别及定位,一定程度上缩短了排故时间。

低压环境下航空电缆点燃性能及烟气特性

分别在海拔4290 m的高高原航空安全实验室与海拔470 m的民机火灾科学与安全工程重点实验室开展了FXL型航空电缆低压与常压条件下的燃烧实验。测量电缆的燃点、点燃时间、烟密度、CO、CO_(2)、O_(2)和氧指数及质量损失速率的变化规律,分析了低压环境对FXL电缆护套层和绝缘层燃烧特性的影响。实验结果显示,低压下的点燃温度和时间均大于常压,其次,低压环境导致电缆不完全燃烧且化学反应不充分所以烟密度小,而且航空电缆材料的发烟量比较大,因此飞机舱内发生电缆火灾,需在60 s左右及时扑灭;再者,低压环境中燃烧的质量损失速率更小,而且受氧浓度的影响力更小;此外,低压下燃烧时间更短,而且氧浓度更低。研究结果揭示了低压环境下飞机电缆燃烧特性,可为预防飞机电缆火灾、增强航空电缆安全性能提供参考。

航空电缆故障检测设备的ADC增频方法

航空电缆用于连接电源设备和其他系统设备,以传输电能和信号,其性能直接影响飞机的运行安全,因此必须对航空电缆的故障进行严格的检测和排除。时域反射技术(Time Domain Reflectometry, TDR)是目前最为成熟的电缆故障检测方法,该技术根据反射脉冲与发射脉冲的时间间隔和相位关系来判断故障位置和类型。基于TDR技术的电缆故障检测设备通常使用ADC(Analog-to-Digital Converter)模块对检测信号进行采样,采样频率在很大程度上决定了故障检测精度。目前主要通过使用高精度的ADC采样模块或构建延时线来获得更高的采样精度,但是存在增加系统成本和复杂度的问题。针对上述问题,设计了一种ADC等效采样法,该方法通过对参考时钟延时得到延时时钟,依次以各延时时钟作为采样时钟对检测脉冲进行采样,采样结束后,依照采样顺序对采样数据进行排序并重构检测波形,从而在使用频率较低的ADC采样模块的情况下,获得更高的采样精度,极大地提高了基于TDR技术的电缆故障检测方法的精度。

航空电缆检测技术的应用与发展

航空电缆主要功能是为飞机或者直升机提供电能输送和信号传输,是保证飞机或直升机正常飞行的关键因素。一旦航空电缆出现故障,对飞机来说将会是是致命的。因此,航空电缆时时刻刻都需要进行严格的检测,以确保飞机或直升机能够安全地飞行。本文主要介绍了航空电缆的检测技术以及未来的发展和应用。

一种耐辐照及水解的轻质航空电缆

目前国际上流行两大高温航空线缆技术,一种是以交联乙烯 四氟乙烯为代表的挤出航空线缆,另一种是以聚酰亚胺复合绕包线为代表的绕包航空线缆。相比其他类的航空线缆,性能优势已经相当明显,但随着航空器对轻质、耐辐照、耐水解等综合性能的提出,航空电气工程师在设计时特别关注线缆在耐辐照、水解和轻质等方面的性能平衡,以求找到一种各种性能都能得到满足的航空电缆。以一种耐辐照及水解的轻质航空电缆为例,介绍了该航空线缆的结构、优点、主要性能的试验方法等。