- 飞机电气线路物理损伤评估流程
- 2020-07-23 10:56:41
核心要点
•EWIS物理危害评估(PHA)是EWIS风险评估的重要组成部分。
•电路保护装置，电压，保护类型等与飞机部件相关的因素都要被考虑。
飞机系统安全评估并不是一个新概念。这些安全评估有一个确定的过程，包括识别其故障模式、顶级事件和不安全状态的评估方法。诸如SAE ARP4761之类的文件为开展民用机载系统和设备的安全评估过程提供了指导方针和方法。
根据典型的机载产品开发流程，飞机故障风险评估(FHA)之后是系统故障风险评估，并与初步系统安全评估(PSSAs)并行执行。然后这将发展为系统安全评估(SSA)和共因分析(CCAs)。
直到2000年，涉及到电气线路互连系统(EWIS)的SSA才被付诸于实践。作为该领域早期工作的一部分，FAA组织开发了EWIS RAT（风险评估工具）软件，这个工具必须处理两个方面的评估工作——EWIS失效的功能影响和EWIS失效的物理影响。因此对飞机EWIS进行物理危险评估必不可少。在本文中，我们将讨论EWIS的物理危险评估，为什么它不是一个简单的过程，以及在整个飞机系统评估和系统认证中需要考虑什么。物理危险评估(PHA)着眼于飞机设计中可能因物理损伤而受到影响的区域。考虑到液压管路的失效影响，液压管路破裂可能会导致系统子部件控制系统失去控制(例如，可能无法激活起落架或飞行控制面)。从物理危险评估的观点来看，管道破裂可能导致高压流体泄漏，并损坏附近的组件。附近的部件可能是无法运转的风扇，被液压油液淹没的电气设备，或者是由于高压液体而损坏的线路。回到EWIS的角度，物理危险评估与液压管路破裂有很多共同点。特别地，EWIS的物理危险评估必须考虑到电弧的潜在影响以及附近组件对电弧的敏感性。一些飞机部件，如飞机结构， 液压管，容易受到电弧事件的破坏。基于这个原因，识别整个飞机内EWIS附近的组件是很重要的。即识别EWIS敷设路径和接近最危险的组件的位置。
评估下面这个电路的物理危害损伤不是一个简单的过程，电路电阻、电路保护、线规和物理线束保护都影响物理危害的严重程度。
在飞机上，如果简单地把所有的电源线路都必须离其他组件至少一英寸远（或足够的安全隔离距离）那么就不必担心电弧对其他组件的损伤了，不幸的是，实际情况并非如此。EWIS的物理危害评估必须考虑如下几个因素：①线束尺寸和组成:线束通常由多种保护部件(如热保护、固态电源控制器等)组成，对于电路配置相同但位于飞机不同部位的线束，可能有不同的分离要求。由于现代飞机EWIS的复杂性，安全分离距离可能会随着给定线束的长度而变化。②临近的组件:不同的飞机组件在电弧产生冲击之前有不同的损坏阈值。美国空军的研究表明，非常短的电弧持续时间(< 100毫秒)直接对液压管可以导致破裂。电源控制器/电路保护的反应速度必须非常快，以减少这种损害的可能性。此外，不同的目标类型(例如铝液压管、附近的线束等)有不同的安全分离阈值。③电路保护装置:电路保护对电弧事件的持续时间有很大的影响。在进行EWIS物理危险评估时，不应假定电路保护会像标准热跳闸曲线中确定的那样迅速启动。要考虑电路保护装置失效时的极端情况。
那么，飞机EWIS物理危险评估需要考虑什么呢?至少，应该考虑下列项目：⑴周边管线和设备：评估线缆周边设备管线和设备的材料，考察其耐电弧性。这包括飞机设备、液压管路、燃油系统组件和其他线束。此外，应该确定线束的哪一部分这些组件靠近，以便以后可以检查相对于给定线束造成的潜在损害的分离距离。⑵线束的组成:模块化生产线束组件，其在制作、安装、维护等方面非常方便。然而，这并不意味着线束的组成是一致的。作为物理危险评估的一部分，应该逐一识别线束内部线缆的电气配置和电路保护装置位置，评估潜在的电弧能量。⑶与电源的距离:与电源的距离会影响可用电量和断路器的响应时间。应该对线束内的每根电源线逐一进行识别。总之，EWIS物理危害性风险评估是一项复杂的工作，必须将材料学知识，电学知识，系统功能架构等跨越飞机系统的综合运用，形成有用的工程数据。
