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民用飛機燃油系統電子設備的電磁兼容性的論文
【摘要】民用客機的電氣化程度越來(lái)越高，機載電子設備之間的電磁兼容問(wèn)題變得越來(lái)越重要，本文研究了民用航空規章對飛機機載電子設備電磁兼容性的適航要求，通過(guò)對適航要求的理解，提出了民用飛機燃油系統電子設備電磁兼容性符合性驗證方法，對燃油系統設計具有指導意義。
【關(guān)鍵詞】民用飛機；燃油系統；電磁兼容性
1適航條款要求
機載電子電器設備電磁兼容性要求主要體現在CCAR25部《運輸類(lèi)飛機適航標準》的適航條款25.1353(a)和25.1431(c)中。25.1353(a):電氣設備及安裝(a)電氣設備和控制裝置的安裝，必須使任何一個(gè)部件或部件系統的工作不會(huì )對同時(shí)工作的、對安全運行起主要作用的其他系統和部件產(chǎn)生不利影響。飛機上任何可能產(chǎn)生的電氣干擾不得對飛機或其系統產(chǎn)生危險的影響�！�25.1431c：電子設備（c）無(wú)線(xiàn)電和電子設備、控制裝置和導線(xiàn)，必須安裝成在任一部件或系統工作時(shí)，對民用航空規章所要求的任何其它無(wú)線(xiàn)電和電子部件或系統的同時(shí)工作不會(huì )有不利影響。
2適航條款理解
2．125.1353條款理解25.1353條款為電氣設備及安裝，電氣設備主要指發(fā)電機、變壓器、供電線(xiàn)路（匯流條）、斷路器等設備，根據AC25.1353-1A，§25.1353條款中提到的電氣干擾源應考慮包括：
1）由連接到匯流條上的設備產(chǎn)生的電氣噪聲所引發(fā)的傳導和輻射干擾；
2）電纜之間或電纜與天線(xiàn)饋線(xiàn)之間的耦合；
3）電氣配電和地球系統中的寄生電流和電壓，包括閃電電流或靜電放電的影響；
4）發(fā)電系統或其它系統之間的不同頻率。本條所指的“不利影響”是指當單個(gè)部件或系統投入正常工作時(shí)，受其影響的部件或系統不能同時(shí)正常工作，或技術(shù)性能明顯下降�！拔ｋU影響”即25.1309條款中所規定的失效影響類(lèi)別。25.1353條主要考察電氣設備作為干擾源對其他敏感系統工作的影響，燃油系統燃油計算機、加放油控制面板等電子設備工作可能受到電氣干擾源的影響，這些電子設備的設計應滿(mǎn)足電磁兼容要求，以保證干擾源存在時(shí)可正常工作。2．225.1431條款理解§25.1431(c)款要求裝機后的無(wú)線(xiàn)電和電子設備、控制裝置以及它們的互連線(xiàn)路必須和機上其他部件或系統構成的電磁環(huán)境相互兼容，即機上任一部件或系統（包括無(wú)線(xiàn)電和電子部件或系統）的工作不會(huì )影響和干擾民用航空規章要求的無(wú)線(xiàn)電和電子部件或系統的同時(shí)正常工作。本條主要考察機載電子設備之間的電磁兼容問(wèn)題，機上各個(gè)機載系統的各個(gè)機載電子設備構成了非常復雜的電磁環(huán)境，對于一個(gè)電子設備來(lái)說(shuō)，要滿(mǎn)足電磁兼容問(wèn)題，不僅要有抗電磁干擾的能力，也要將設備工作時(shí)自身產(chǎn)生的可能干擾其他設備正常工作的能量控制在可接受的范圍內。本條的要求適用于燃油系統全部電子電氣設備。
3符合性方法
機載電子設備電磁兼容性符合性可通過(guò)設備級、系統級和飛機級三個(gè)層次進(jìn)行驗證：
1）系統和設備級驗證，飛機級提出機載設備和系統電磁環(huán)境效應接口要求，所有機載設備和系統依據要求進(jìn)行設計和符合性驗證；
2）飛機級驗證，進(jìn)行飛機級MOC5全機電磁兼容試驗，試驗可進(jìn)行定性試驗和定量試驗。定性試驗為干擾源敏感設備定性檢查試驗，試驗前列出干擾源和敏感設備矩陣，提出試驗判據，進(jìn)行干擾檢查。定量試驗時(shí)測量飛機天線(xiàn)單獨或組合發(fā)射狀態(tài)下，各艙室及重點(diǎn)關(guān)注位置電場(chǎng)強度。驗證層級通常需與飛機電磁兼容性管理專(zhuān)業(yè)以及審查方進(jìn)行充分溝通后確定，民用飛機燃油系統電磁兼容性通常進(jìn)行系統和設備級符合性驗證，重要功能通常也會(huì )在飛機級驗證中再進(jìn)行進(jìn)一步驗證，如燃油量測量指示功能。
3．1系統/設備級驗證方法
驗證方法基于RTCA/DO-160《機載設備環(huán)境條件和試驗程序》，DO-160與電磁環(huán)境效應相關(guān)的章節為15章、16章（電源系統）、17章、18章、19章、20章、21章，其中第16章是與電源系統相關(guān)的試驗，燃油系統電子設備通常無(wú)需考慮16章，其他各章內容及設備類(lèi)別見(jiàn)表1。系統和設備級驗證時(shí)，飛機級在機載設備和系統電磁環(huán)境效應接口要求中應明確以下問(wèn)題：
1）對全機電磁環(huán)境區域進(jìn)行劃分；
2）針對DO-160不同章節，明確不同設計保證等級的系統（A級~D級）需進(jìn)行系統級鑒定試驗還是設備級鑒定試驗；
3）明確布置在不同電磁環(huán)境區域中的設備需滿(mǎn)足的設備鑒定等級。燃油系統進(jìn)行安全性分析確定本系統設計保證等級（A級~D級），根據飛機級的要求完成系統/設備鑒定計劃�；阼b定計劃，依據RTCO/DO-160完成相關(guān)鑒定試驗，并形成鑒定報告，審查方批準鑒定報告標志著(zhù)系統電子設備電磁兼容性符合性驗證工作完成。
3．2飛機級驗證方法
飛機級電磁兼容性符合性驗證試驗由飛機電磁兼容性管理專(zhuān)業(yè)組織進(jìn)行，試驗前應編制飛機全機電磁兼容試驗大綱，提交審查方批準。試驗大綱應闡述：
1）飛機狀態(tài)；
2）可能有的干擾源和敏感設備，以及這些設備的工作狀態(tài)；
3）運行時(shí)可能有的干擾源和敏感設備，觀(guān)察前者對后者影響的方法和順序；
4）用以評定干擾源對敏感設備影響程度的敏感設備性能降低判據，包括故障、不合理的響應和不希望的響應；
5）定量試驗時(shí)，確定飛機天線(xiàn)發(fā)射狀態(tài)，需測量電場(chǎng)強度的艙室及重點(diǎn)關(guān)注位置；
6）測試用儀器及其它。
全機電磁兼容性試驗中對燃油系統的驗證內容通常包括：
1）地面電源車(chē)供電時(shí)、APU和發(fā)動(dòng)機供電時(shí)，油量顯示正常、無(wú)波動(dòng)；
2）通訊系統、氣象雷達等系統工作時(shí)，油量顯示正常、無(wú)波動(dòng)；
3）測量全機各艙室、各典型位置電場(chǎng)強度，判斷在各艙安裝的燃油系統電子設備是否滿(mǎn)足電磁環(huán)境效應要求，判據為：設備鑒定試驗中針對DO-160第20章進(jìn)行的試驗類(lèi)別對應電場(chǎng)強度不低于全機電磁兼容性試驗測得的電場(chǎng)強度。試驗結束后，完成地面試驗報告，審查方批準試驗報告標志者飛機級電磁兼容性符合性驗證工作完成。
4結論
本文研究了民用航空規章對飛機機載電子設備電磁兼容性的適航要求，通過(guò)對適航要求的理解，提出了民用飛機燃油系統電子設備電磁兼容性符合性驗證方法。
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