浅谈飞机改装中的接地技术

中国飞行试验研究院改装部 陕西 西安 710089

引言

接地工作在飞机改装过程中是十分重要的。据不完全统计，中国飞行试验研究院每年约有30%～40%发生在飞机上的改装系统中的故障，与接地不良有关（在电子通信行业中，据现场和试验统计调查，更是有约80%的故障是由于接地不良而引起），由于接地不良可能会引发飞机改装系统或被改装飞机原机设备出现电磁异常影响工作、改装系统中的采集器、记录器等重要加装设备工作异常，更有甚者会损坏相关试验设备，造成飞行架次无法取得有效数据的严重后果，甚至还会危及飞行安全[1]。

1 接地的目的

①为整个改装加装系统提供了一个零电位，使得所有加装设备间的点位差保持为零，保证整个加装系统的工作稳定。②接地可以通过大地释放，飞行过程中由于机壳或导线屏蔽层摩擦而产生的大量电荷。防止了这些电荷形成的电压，在设备或屏蔽层内部的器件和线缆上引起电磁干扰，或者对外以电磁波或静电场的形势形成干扰源。③保证安全工作，防止因强静电感应（如：雷击、敌方强电磁干扰）损坏系统中的电子设备，或因高压电源线（115V/400Hz、220V/50Hz）绝缘不良导致操作人员发生触电事故。④保证机载天线具有最佳性能。

2 飞机改装工作中的问题及产生原因

（1）接地问题。①在改装加装的系统中地线数量一般较多，并且地线的种类多（电源地线、屏蔽地线），大多要求单点与地连接，这就导致了在施工过程中经常出现多点共同接地等多种不符合系统设备要求的情况发生。②在改装作业过程中，由于工人经常将各类地线混接在一起，电源地线和屏蔽地线之间，引起干扰，影响测试系统设备的正常工作。③由于一些老旧型号的飞机无线电通信设备的抗电磁干扰能力较弱，所以在改装这一类飞机的过程中，加装的设备和线路对原机的无线电信号（通信系统、导航系统）干扰较大，造成这类设备工作异常或者影响其工作状态。

（2）产生原因。①由于地线与机壳的连接形式不恰当，造成改装线路形成了屏蔽环路。在环路中由电磁感应现象生成的感应电流，干扰设备工作，形成电磁干扰。②由于接地阻抗无法满足设计要求，严重降低了改装系统的抗扰能力，严重者会使得整个系统的控制逻辑发生混乱，影响测试设备的正常工作。③由于接地线路过长或者接地点选择不合适，造成设备和机壳间的线路阻抗过高，线路阻抗的存在使得各设备间的电压不一致，存在着电压降，由此引发接地干扰。

3 接地技术

（1）地线的连接要求。①在接地前必须对接地点进行去氧化处理，一般采用砂纸打磨的办法。要求打磨的面积为接触点面积的2至3倍。同时必须保证打磨后的接触面要露出金属光泽。并且为了防止处理过后的表面再次氧化，地线搭接工作需在表面处理后1小时内完成。②不允许采用间接的搭接方式进行地线的连接。必须用搭接线直接搭接飞机的机体结构。③搭接线的选取应该在满足设计要求的情况下，选择更细、更短的电缆。④搭接线的数量尽可能的少，并且一般情况下不允许把两根及以上的电缆串联到一起作为搭接线来使用。⑤对于不同材质的搭接线，不允许连接在同一个接地点上。

（2）天线和滤波器搭地要求。①和天线连接的同轴电缆中的外壳导体必须连接在与天线安装平面等电位的机壳上，来保证天线的正常工作不受电磁干扰。②为使得天线工作在最佳效能的情况下，天线与安装面之间的阻抗必须保证在300μΩ以下。③为保证滤波器的滤波效果，滤波器的壳体应与飞机基本结构间有良好的搭接，其接地电阻应不大于300μΩ。

（3）电流回路接地要求。①在飞机的发动机舱，应注意不得在发动机或发电机的壳体接电源回路的负线。②电源回路及其组成部分和飞机壳体之间，要搭接可以传输回路电流的低阻通路，该通路的电阻应该小于1mΩ。③作为电流回路的搭接线应与其他搭接线区分开了，对其要单独接地，并且电流回路的搭接线必须直接与飞机的机体结构直接进行连接。保证它和加装系统中其他类型的搭接线保持一定的间隔，防止互相干扰。④镁合金结构件不可作为电流回路的组成部分。⑤在飞机的易燃易爆区域不得进行电流回路的接地。

（4）信号地的连接要求。①如果该信号为28V直流的开关量，那么它就属于“强信号”范畴，由于其抗干扰能力强，所以对于这一类信号考虑采用单芯的屏蔽航空电缆进行信号的传输，他的信号地线可以连接在电连接器的专用地线接触点上，连接此类信号地线时，可区分为以下几种情况：a.若多个信号集中于某一设备插头处，则可将这部分信号的地线集中连接在该插头的一个接地插针上；b.若多个信号集中于某一设备插头处，而该插头上又没有信号地线，则可将这部分信号的地线集中就近连接在该插头附近的飞机金属壳体上；c.若对信号无特殊要求，且信号源与信号接收设备处于飞机的同一个舱内，则可将这部分信号（特别是取自飞机电源系统的电压信号）的地线集中就近连接在信号接收设备附近的飞机金属壳体上。②通常来说，对于一个信号来说，应该对其“+”线使用带屏蔽的航空电缆，并与屏蔽层连接后和电连接器的专用地线触点相连接。

4 结束语

文章以改装施工作业的角度对飞机改装工作经常涉及与接地相关的问题进行了阐述，通过文章的分析可以直观地了解到在飞机改装作业遇见的问题以及产生该问题的原因和一些我们常用的解决办法。对于飞机改装的电气施工具有很强的实用价值，可以在生产过程中的采取有效措施来避免后期使用过程中问题的出现。保证了我院飞机的出勤率提高了试验数据获取的效率。