民用飞机系统支架电搭接设计

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民用飞机系统支架电搭接设计

民用飞机系统支架是用于将系统设备、管线等可靠安装于飞机机体结构上的结构件,主要承受系统设备、管线惯性载荷,同时也承受系统工作载荷、操作载荷等,汇总起来以剪力、弯矩、扭矩三类载荷形式向机体结构传递。同时,系统支架设计除了满足支撑系统的需求外,还需要满足电搭接设计需求。系统支架的电搭接设计需求主要两个,一是系统支架自身的电搭接需求,包括静电电搭接需求和闪电电搭接需求,二是系统的电搭接需求。电搭接良好与否,直接影响飞机的安全和性能。本文从系统支架的电搭接设计需求、电搭接方式、等方面对系统支架的电搭接设计进行了研究。

1.设计需求

静电电搭接需求,根据相关文献,在燃油箱内部,气体或液体在流动过程中与系统支架摩擦而产生静电,这些静电的积累可能会带来静电压差,从而形成静电放电和电火花,影响飞机安全,因此,油箱内可能带静电系统支架均应搭接到飞机基本结构以提供静电荷的传导路径,在系统支架与飞机结构之间形成低电阻通路。闪电电搭接需求,根据相关文献,闪电电流可能进入飞机及其流经的所有各处,均应采取闪电防护措施。系统支架若位于飞机的闪电通路上,也应考虑进行电搭接以为进入飞机的闪电电流提供足够的泄放通路并使之不会在飞机上引起危险效应。系统的电搭接需求,飞机上大部分的系统的电搭接需要借其安装支架来实现,因此,系统支架的设计除了满足系统的支撑要求外还要考虑系统的电搭接的需求。机载系统的电搭接按功能分类主要有如下几类:天线滤波器搭接;电流回路搭接;防射频干扰搭接;防电击搭接;静电防护搭接;雷电防护搭接;飞机及地面辅助设施接大地。

2.系统支架的电搭接方法

铆钉搭接,通过对安装于飞机上的系统支架进行抽样检测发现,系统支架采用铆钉安装时,系统支架与飞机结构之间具有良好的低阻搞通路,基本满足静电和闪电防护设计要求。因此,通过铆钉安装的系统支架,在不去除系统支架与飞机结构接触面处非导电面饰的情况下,能提供系统支架到飞机结构的低阻抗电流通路。面面电搭接,面面电搭接是将系统支架与飞机结构的安装接触面作为导电通路以实现系统支架与飞机结构的电导通,是飞机上最常用的电搭接方式。系统支架安装时需要去除支架与主结构接触面处的非导电面饰,为了保证搭接性能的稳定,系统支架与飞机结构连接区域需要进行密封处理。非铆钉紧固件搭接,非铆钉紧固件搭接是借助非铆钉紧固件来为被连接零件提供低阻抗通路,通过系统支架与紧固件的面面电搭接、紧固件与飞机结构的面面电搭接形成导电通路,最终实现支架与飞机结构的电搭接,面面电搭接处理时,需要去除接触面之间的非导电涂层。搭接条搭接,设计专用于电搭接的搭接条,通过搭接条连接支架与主结构,搭接条与系统支架、飞机结构之间应进行面面电搭接处理。在上述4种搭接方案中,进行系统支架的电搭接设计时,优先选择铆钉搭接和贴合面搭接这两种搭接方式,这两种搭接方式简单可靠且施工方便,非铆钉紧固件搭接和搭接条搭接只在施工通路差、施工空间不开敞的位置采用。

3.结语

系统支架的电搭接设计对保证飞机机载系统功能和飞机飞行安全有着至关重要的作用。本文总结了民用飞机系统支架的电搭接设计需求及常用的电搭接设计设计方法,可以为民用飞机设计提供参考。

作者:秦伟