应用技术

0 引言

飞机上的电气线路互联系统（EWIS）是指各类电线电

缆、接线端子、电连接器、电缆支架及其组合，用作在两个

及以上端接点间输送电能、信号和数据。EWIS

为飞机上所

有用电的系统提供电能及信号传输，就如人体的血管为身体

输送能量一样。据统计，现代大型的民用客机上，线缆长度

长达

100

至

400

公里、电连接端点多达

3

万至

5

万个。没

有

EWIS

系统，

飞机上所有用电系统的功能都将无法实现

[1]

。

早在

2007

年

12

月，美国联邦航空局在美国联邦航空

规章（FAR）25-123

号修正案中提出了

EWIS

的概念，通

过该修正案，在

FAR 25

规章中新增加了

H

分部，第一次

将

EWIS

地位提升至系统级，并依据

H

分部的条款单独对

EWIS

进行适航审查，凸显了

EWIS

的重要性

[2]

。随着飞机

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，

可预见，

未来飞机电气线路将更加复杂和重要

[3]

。

全机

EWIS

设计是一个极其复杂的系统工程，兼具总体

和专业、通用和特殊、功能和物理等特点。从通用性的角度

看，EWIS

的电磁兼容、安全性、敷设等标准对于所有专业

基本一致，但是每个专业又需要根据其自身特点，选择确定

适用于自身的标准等级。从专业角度看，EWIS

的敷设、安

装等由总体专业进行统一协调，同时各个专业需要根据自身

需求进行详细设计

[4]

。从功能性角度看，EWIS

主要承担信

号传递、电流传输、保护、控制等功能，与各功能系统直接

相关，必须满足功能系统的设计要求。设计时还应充分考虑

电缆成束后的刚性、重量等物理性问题。EWIS

设计要充分

地考虑可靠性、安全性、维护性、电磁兼容性、经济性。涉

及到的系统多、工作量大、协调更改量大、设计周期长

[5]

。

传统的直升机线缆设计主要依靠

AutoCAD

等软件的二

维设计，这需要花费大量的时间来绘制原理图和接线图，重

复工作量大，效率低；且对所设计的接线图、线束的错误只

能依靠人为检查，自动化程度低；且在设计和仿真、二维和

三维设计协同、设计和制造等诸多环节中存在脱节，严重制

约了设计质量和设计效率的提高。因此，选取更高效率、自

动化程度高的设计工具及运用新的流程方法，来提高直升机

线缆设计的效率和质量十分必要

[6]

。

本文提出一种基于专业的三维设计软件和线束设计软

件，对

EWIS

进行协同设计的新流程。

1 线束设计流程介绍

■

1.1 传统设计流程

目前，国内直升机线束设计采用的是传统设计流程，进

行设计时，首先由电气部门先发布各种顶层设计要求和规

范，后续参与线束设计的各部门以顶层设计要求和规范为输

入，细化制定各系统设计要求和规范。在此基础上，依次绘

制各系统原理图、接线图、线束分叉图等，见图

1。这些图

都是用

AutoCAD

机械制图软件来进行绘制，而

EWIS

系统

设计最终得到的各类报表是设计师用

office

软件进行编制。

虽然图纸、报表在表达方式上存在差异。但内容上来说，设

计图纸里表达的内容和各种报表之间在内容上是关联一致的。

图

1    传统设计流程

传统方式采用

AutoCAD

机械制图软件绘制的各类图纸

中，没有定义任何的电气属性，仅能以文本连线的方式描述

各个设备之间的连接关系。由于整个线束系统的机械和电气

特性没有对应的模型来表述，因而线束设计非常局限地被当

成了机械产品设计，所以在线束产品被制造出来之前，无法

进行各类的检查，

例如机械属性符合性、

电气规则符合性等，

往往给线束生产埋下了很多质量隐患，一旦质量问题暴露，

直接导致项目的进度延期和成本快速增长。

使用

AutoCAD

和

Excel

等工具人工进行数据交换，生

产所用的线束图、报表等基本上要设计人员重新手工再输一

遍。这样的设计模式，既增加了设计人员无谓的工作量；且

重复地大量手工输入信息，容易产生错误，导致数据混乱和

直升机

EWIS

设计流程改进研究

曾庆吉

（中国直升机设计研究所，江西景德镇，333001）

摘要：

本文对国内直升机EWIS设计技术的现状和数字化的设计流程作了研究，阐述了目前的流程在工程应用里的不足和暴露的问题。并

结合直升机EWIS设计流程的改进需求，给出了流程改进方案。该改进方案可指导后续的直升机EWIS设计。

关键词：

EWIS系统；设计流程；协同设计