预警机任务系统大修线缆修理研究

张玉波 涂志成 胡凤娇

摘要：预警机任务系统线缆实现任务系统供电控制、信号控制、信息交换、数据传输等功能。本文介绍了预警机任务系统线缆的组成及分类，描述了线缆在翻修间隔期限内的损耗情况，结合任务系统线缆修理经验给出处理建议，可为同类型特种飞机任务系统线缆修理提供参考。

关键词：预警机；任务系统；大修；线缆修理

Keywords：AWACS；mission system；overhaul；cable repair

0 引言

预警机任务系统除配备远程机载预警雷达外，还配备敌我识别、导航、电子/光电侦察与对抗等多种信息系统，可以执行预警探测、情报侦察、通信中继、指挥控制和战场管理等多种任务，是现代战争中不可或缺的信息化武器装备[1]。多种信息系统之间、单个信息系统内部通过各种类别线缆并联或者串联在一起，实现任务系统内部所有设备供电、信号控制、信息交换、数据传输等功能。飞机全机线缆的数量非常庞大，从几千根到几万甚至十几万根，文献[2]对载机线缆数量级进行了简单介绍。任务系统电子设备（LRU）数量远大于载机，且设备内部模块（SRU）数量多，需实现的功能范围广，线缆数量更多。基于线缆重要程度、作用、数量及敷设难度等原因，线缆修理成为任务系统大修中的重要工作之一。

1 任务系统线缆组成

预警机任务系统装有远距离搜索雷达、数据处理、敌我识别、通信导航、指挥控制、电子对抗、显示控制等电子设备，集预警、指挥控制、通信和情报于一体，用于搜索、监视与跟踪空中和海上目标，并指挥、引导己方飞机执行作战任务[3，4]。任务系统内设备之间的连接、系统外与载机的连接、设备供电控制、信号的接收与发送、信息的传递与分发都需要各种线缆来完成，任务系统的复杂程度决定了线缆具有长度跨度大、数量繁多、种类多样化、电磁防护要求高等特点。航空线缆根据每一根电线、电缆的干扰特性对电线、电缆进行分类组合，同时有效地控制干扰耦合条件。

任务系统线缆根据航空线缆分类相关标准进行设计，结合任务系统电子设备数量多、频带范围宽、功率大小兼备、灵敏度高、操作员工作时间长等特点，综合军标、航标及其他标准和规范，达到载机平台、任务系统、人员防护等全功能兼容工作的目标。任务系统线缆类别组成如表1所示。

2 线缆损耗情况

多型号数十架预警机任务系统大修过程中发现，同类型线缆在机柜内部、机柜间、穿舱、罩内等位置的损耗情况不同，不同類型线缆在相同位置的损耗情况也有差异。损耗情况包括打结、混乱、腐蚀、磨损、破损、老化、龟裂、折断等。本文根据任务系统线缆类别，介绍几种典型的线缆使用损耗情况。2.1 电源线

电气负载电源线和电子负载电源线的作用都是为负载输送电能，其中电气负载电源线设计要求更高。对于电气负载电源线而言，线缆自身机械强度和柔韧性、外部因素如线束成捆方式和缠包物热影响等，以及环境温度、气压和高度的降额率等，对其使用寿命均有一定影响。图1为雷达分系统电气负载电源线，线缆原位修理时发现局部外屏蔽层破损。损耗原因主要有：线缆长度较长，频繁振动现象明显；线缆安装时装配人员未按照工艺规范进行安装，线缆成捆方式未达到要求，致使线缆与金属架构摩擦。图2为雷达分系统平衡木内某设备电子负载电源线，修理时发现原白色标识、透明热塑套管变黄。此类线缆该现象较多，原因为带垫夹紧卡箍选型较小，致使线缆固定过紧，局部热量集中，导致线缆过热、烧焦。

2.2 音频敏感线

音频敏感线用于部分较敏感设备，作用是模拟、音频、视频、灵敏度、音量控制等信号传输。传输信号一般波形幅值较小、易受干扰，为避免内外部电磁场辐射，需进行屏蔽处理，广泛采用屏蔽双纽绞线。图3为某机柜内显示器视频信号线表面保护层破损。经分析，该电缆破损原因为线缆航插头对接安装处空间不足，且航插头热缩套管热缩后长度过长，电缆航插头处热缩套管相对较硬，破损处应力集中，导致外表面绝缘层破损。

2.3 光缆

光缆应含有一根或多根带有保护层以及具有规定性能和尺寸的光纤，光纤应由规定的具有保护涂覆层的纯石英玻璃或掺杂石英玻璃组成，纤芯材料的折射率应高于包层材料的折射率[5]。鉴于光缆具有不受任何电磁干扰、保密性强、传输频带宽、通信容量大、高速率、重量轻、耐腐蚀等优点，任务系统光缆主要用于网络主干、分系统之间、通信容量较大链路、视频信号链路、电磁环境较复杂处等。任务系统大修时，光缆常见故障包括光缆终端面损伤、杂质污染，光缆插头腐蚀、磨损，光缆最外层护套龟裂、开裂或断裂，光缆光功率损耗变大（衰减大）等现象。图4为某机柜内部光缆插头镀层腐蚀现象。

3 线缆修理方式

线缆基本修理原则和设备相同，即原位修理和离位修理。机柜内部线缆随机柜同步进行离位修理，其余原位修理。任务系统大修时，同步拆除任务系统在升级改进、能力提升、专项任务过程中遗留和产生的多余线缆。线缆修理方式由线缆种类、寿命、敷设位置、故障情况等因素决定，包含更换、基本修理及特殊修理，本文仅介绍前两种。

3.1更换

更换修理方式适用于任务系统所有类型线缆。当线缆无法使用、修理后无法满足要求或修复成本高于预设百分比时，应进行换新处理。当线缆有下列情况之一的，应进行整根更换：

1）线缆因受油、水、其他化学试剂等浸湿而涨大；

2）线缆表面因线芯锈蚀而有铜绿渗出；

3）线缆绝缘层明显老化，变硬；弯曲线缆时，绝缘层发白、开裂，尼龙护套严重龟裂；

4）线缆线芯有断丝；

5）线缆在中间折断或损坏；

6）射频电缆插损、驻波、相位等性能指标无法满足技术指标的；

7）所有聚氯乙烯绝缘低压腊克线、机柜间光纤/光缆应全部换新。

3.2基本修理方式

基本修理方式通用于所有线缆的局部修理，修理内容含屏蔽套、连接器、热缩套管、标识、绝缘层等。

1）屏蔽套管修理

金属材料和高分子复合材料的屏蔽套管（防波套管）在任务系统屏蔽线缆中均有使用。

金属屏蔽套管具有良好的导电性和较高的磁导率，但缺点是密度大、弹性差、易腐蚀等。修理要求如下：

a.若屏蔽套表面锈蚀、折断、脱节、扭折变形、严重压坑时，应予更换；

b.若表面露铜发黑，用乙醇或四氯化碳擦洗，涂银粉处理即可；

c.双层屏蔽套每300mm长度内，单层屏蔽套每500mm长度内，断股不超过两股、断丝不超过15根，焊断即可；

d.有轻微压伤变形时，允许进行整形修复，修理后按自然弧形弯曲180°、不脱节、不影响电线穿入，可继续使用。

高分子复合材料的导电性能较金属差，优点是质量轻、耐腐蚀、方便布线等。高分子复合材料的屏蔽套管表面破损面积小于限定值时进行修补处理即可，大于限定值时应换新处理。

2）电连接器修理

电连接器是电子设备中的重要元器件之一，主要起电信号传输控制以及电气设备间的电气连接作用，电连接器壳体有不锈钢、铝合金、复合材料等多种材料[6]。线缆两端电连接器常见故障有触脚松动、插针弯曲、锈蚀、绝缘材料老化、龟裂等。

任务系统线缆连接器（含气密穿舱座）有下列情况之一的应予更换：

a.锈蚀、裂纹、影响正常工作的变形；

b.滚花损伤面积超50%、损伤深度超二分之一，图5为连接器滚花损伤现象；

c.棱柱损伤面积超50%、损伤高度超二分之一、连续两根以上整根损伤；

d.插头座定位销损坏长度超过三分之一或定位键有掉块；

e.插头螺纹和外壳局部损伤超过螺纹工作部分的四分之一或整扣损伤超过一扣；

f.卡口式（快卸）电连接器插座壳体引导、定位、锁紧键槽缺损、变形；

g.针孔歪斜影响后续使用。

下列情况进行修理即可：

a.插头（座）壳体表面镀层脱落面积超过20%时，应重新进行表面处理；

b.插头螺帽保险孔（大于2个）损坏时允许另钻，但总孔数量不应超过新品孔數的两倍；

c.电连接器内电缆若有交叉，应重新调整；

d. 高频插头（座）聚乙烯塑料芯有轻微裂纹和炸纹，滴甲苯粘结即可。

3）热缩套管及标识套管

热收缩套管主要用在电线电缆接续处以及线缆航插头连接处，作用是绝缘、紧固、防腐蚀、包封等。当热收缩套管出现开裂、变形、发白、发硬、发脆等老化现象时，应予以换新；若有油迹，应用酒精进行局部清洗。

标识套管的作用是对装机线缆进行身份标识，对装机线缆进行区分，同时利于线缆敷设、调试、维修、检测等。当标识套管出现磨损、松动、断开、字迹模糊、老化等现象，应予以换新。

4）其他修理

橡胶绝缘层的修理。硫化法仅适用于橡皮绝缘和橡皮护套电缆的修理，且修理用的橡皮带和胶浆应与被修理电缆的材料相同；修理后连接应相对良好，不得分层，表面应圆整，在弯曲情况下，不得有翘皮、脱层现象。

数据总线的修理。总线电缆表面若有轻微裂痕（不露线芯），可用热缩管进行热缩保护修复。数据总线主电缆端头的短截线与终端屏蔽若松动，重新处理。

同轴射频电缆的修理。同轴射频电缆轴向裂纹长度不超过20mm时，允许使用同色塑料烫补后以五倍电缆直径弯曲电缆，修补层不脱落可继续使用；同轴射频电缆纱包层局部磨损，应进行电性能测试检查，技术指标满足使用要求的，可经修理后继续使用。

4 结束语

任务系统线缆故障原因包括环境因素、人为因素等，线缆敷设需注意线缆类别、散热、辐射方向、摩擦防护、工具损伤、卡箍耳片夹伤、弯曲半径等因素，经历翻修间隔期，大修时线缆辐射水平、工艺、技术应优于初次敷设。线缆检测修理时，应引入科技手段，采用自动化检测，对全机线缆的导通、断路、短路、串接进行集成检测，加快检测速度，提高检测可靠性，避免人为差错，具有可追溯性，国内相关研究众多。任务系统的集成化、大功率、宽频带、高灵敏度等发展趋势要求新型线缆的研发与修理技术水平的提升应同步，以应对各种因素导致的故障。

参考文献

[1]陆军，郦能敬，曹晨，等.预警机系统导论（第二版）[M].北京：国防工业出版社，2011.

[2]党一闻. 先进的分布式飞机线缆测试系统设计[J].航空制造技术，2016（4）：105-109.

[3]郑连泽，建毅.预警机的关键技术分析及发展趋势预测[J].舰船电子工程，2014（2）：1-6.

[4]赵跃，马鑫.数据融合技术在预警机系统中的应用[J].国防科技，2007（2）：23-26.

[5]中国人民解放军总装备部电子信息基础部.光缆通用规范GJB 1428B-2009 [S]. 2009.

[6]王玲，赵全成，杨万均.海洋大气环境对铝合金电连接器壳体腐蚀及电气性能影响[J].装备环境工程，2019（5）：85-89.

[7]党晓娟.大型飞机全机线缆自动化检测技术研究[J].航空科学技，2016，27（7）：44-47.