EWIS-被比喻为飞机的血管和神经
电气线路互联系统(Electrical Wiring Interconnection Systems,简称EWIS),被比喻为飞机的血管和神经系统。
当你坐飞机时,你看不见它,它却藏在天花板上、壁板后面、地板底下……它遍布飞机全身,互联飞机全部功能系统,默默地输送飞行所需电能和关键数据,为飞行发挥着重要的作用。
当今的飞机设计制造正向多电全电方向发展,更多的电气线路将替代传统液压和气源管路。
更多复合材料机身结构的使用,也需要更多电气线路来代替传统金属机身,实现电气回路功能、及加强全机闪电和电磁环境防护。
啥是EWIS啊?
FAA于2005年10月发布NPRM,2007年12月发布25-123号修正案,在FAR 25部中新增第H分部——电气互联系统(EWIS)。之后,欧洲民航局和中国民航局也相继更新规章。
FAA在25-123号修正案中,新增EWIS的H分部共计17条条款,还修订了25.899,25.1310等条款,新增附录H持续适航文件,包括适航限制部分和EWIS持续适航文件的要求。
哇,看起来好高端,EWIS究竟干了啥呢?
这么说吧,比如有一架飞机,从驾驶室通过电信号控制垂直尾翼那儿的一个非常重要的装置,来确保飞机能转向,所以俺们画成这样:
但是安全性分析后,发现这要是哪天这个线路坏掉了,或者被小老鼠给咬断了,那就没法控制飞机尾部那个重要转向装置了,飞机就没法转向了,那不就完犊子了吗?
那咋办呢?得给它加个备份,再加一套独立的控制线路。而且还得要求不能把这两“鸡蛋”放一起,得让它两分开,越远越好。就像这样:
可是问题又来了,这是重要线路,上面传输的信号不能被外界干扰,得找个好地方给它。但是飞机上能放得下导线的就那么几个地方,而且还有其它很多类似的重要信号也要走线。如何满足所有导线的要求,又把它们完整的布置到飞机上呢?这就是EWIS设计要干的活之一。
EWIS设计的一项主要工作就是怎么把飞机上成千上万个传送电信号的导线布置到到飞机上相应的位置上,既要让他们满足功能更大存活的要求,又要满足导线间的相互隔离要求,同时还要满足其它设计及安全要求。
除了上述内容外,EWIS设计还有一些重要的综合设计工作内容,比如等电位综合设计、接地综合设计、分离面综合设计、成束综合设计。
等电位综合设计
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考虑信号隔离要求、考虑导线接头的空间布置位置,按什么样的分组把这些接头集布置呢?
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针对某些导线永久接头,是保持不变呢?还是综合到模块上?需要EWIS根据实际情况进行权衡考量。
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导线接头集中布置到模块中后,根据模块上连接导线的布线路径,考虑使连接的导线全局长度最短,这个模块布置的更佳位置在哪呢?
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针对每个已经完成综合的模块,依据EWIS设计规则,应当采用什么型号的模块去实现呢?
接地综合设计
分离面综合设计
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不同型号的连接器能够连接的导线数量是不一样的,分离面板上要放多少个连接器才能满足要求?这其中需要考虑减少线束交联耦合(一个连接器同时连接到了两个以上线束的导线上),分离面板可用布置连接器的位置大小,导线中信号隔离要求等等一系列规则。
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连接器在面板上该如何布置才能减少连接线束的交叉?
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连接器上面连接的导线针脚要怎么布置才能满足信号隔离要求?
把上面这些问题都弄明白了,分离面综合的主题工作就基本完成。
成束综合设计
线束成束综合就是把部段里面路径走向相似的导线归拢到一起,提取它们的路径生成三维线束模型用于后端做安装设计。
成束综合同样需要考虑很多的设计因素,例如:需考虑成束后线束的可制造性和安装便利性,同时考虑降低线束的制造材料成本和人力成本等等一些列的问题。
好了,你了解EWIS信号布置和EWIS综合设计的主要内容后,还剩下最后一个话题要关注了——EWIS安装设计。EWIS安装设计干啥呢?直白点说就是设计线束在飞机上的支撑支架。飞机经常处于震动的机体环境中,所以必须有可靠的支架固定线束,防止其掉落。一般线束上的卡箍是由EWIS设计的,支架是由结构专业设计的。
前面说到线束形态数模已经提取完成了,如果要知道在线束的那些位置需布置卡箍支架,就需要把线束的模型装配到飞机数字模型中,如果发现线束与飞机结构、飞机管路发生干涉碰撞时,还需要调整线束的局部形态。然后根据EWIS的设计要求对线束添加保护套管,在线束必要的位置添加卡箍,并将卡箍对应的支架位置信息传给结构专业进行设计。
在此之后就可以对最终状态的线束进行展平了。