飞机电气系统维修技术的现状与发展

                            马天翼

  北京飞机维修工程有限公司华北航线中心    北京市    100078

摘要：飞机电气系统维修是保证飞机飞行安全和运行可靠的核心技术领域，也是民航维修体系中不可缺少的一部分。随着航空制造业的迅速发展，现代飞机电气系统的结构越来越复杂，集成化、智能化程度不断提高，维修技术的要求也越来越高。本文会梳理目前飞机电气系统维修技术发展状况，剖析已有的技术应用问题，探究未来发展趋势，从而给行业相关实践给予参照。

关键词：飞机电气系统；维修技术；现状；发展

引言

伴随着我国民航运输业的迅猛发展，民用飞机的保有量不断上升，新一代大型客机的电气系统集成度越来越高，传统的维修方式已经不能满足行业发展的需要了。在航空安全要求越来越高、运营成本控制越来越紧的行业背景下，对飞机电气系统维修技术发展脉络进行梳理，找出目前技术应用存在的不足之处，探寻未来技术升级的方向，对提高民航维修质量、保证航空运行安全、促进航空维修行业转型升级都有着十分重要的现实意义。

1飞机电气系统维修技术发展现状

1飞机电气系统维修技术发展现状

1.1传统维修技术仍广泛应用

目前我国航空维修仍然以传统的维修技术为依托，形成了定期检修、事后维修、人工检测的维修模式。定期检修就是按照飞机飞行时间、起降次数等规定标准，对电气发电机、蓄电池、配电线路、接触器等主要电气部件进行周期性拆解检查、性能检测和维护保养，是保证飞机基本适航性的主要手段。事后维修属于被动维修模式，主要是对飞行中发现的电气故障、设备失效等问题进行拆解维修、部件更换，多用于处理显性故障。

传统维修依靠万用表、示波器、频谱分析仪这些常规仪器，维修人员通过手工测量电气参数、查找线路故障、判定设备工作状况。该类技术操作流程成熟，成本低，适合于老旧机型、简单的电气故障查找和维修，在中小航空、通用航空维修中使用较多。但是传统的检测技术过分依靠人工的经验，对于线路接触不良、间歇性的信号异常等隐性故障、复杂的耦合故障的检测非常困难，检测精度和速度不能达到现代航空器维修的标准。

1.2新型智能化维修技术初步落地

伴随着航空装备的更新换代，智能化、数字化的新型维修技术也逐渐被应用到航空电气维修当中，成为目前航空电气维修技术更新的主要方向。第一，以数据为驱动的故障诊断技术得到推广，用机载传感器实时采集电气系统的电压、电流、功率、温度等运行数据，再结合大数据分析、神经网络算法，可以对电气故障进行准确的定位和原因分析，克服了人工排查的局限性。第二，状态监测和健康管理技术逐渐普及，依靠机载健康管理系统，对电气设备的运行状态进行实时监测，对系统的健康水平进行动态评价，提前发现设备的老化、故障隐患，实现由事后维修向预判性维修的转变。

同时激光检测、光纤传感、无线监测等新型检测技术已经应用于电气线路检测，可以发现线路磨损、绝缘老化、信号干扰等隐蔽问题；AR辅助维修、数字化仿真维修也已经在大型民航、军用航空维修场景中进行了试点应用，降低了维修操作的误差，提高了维修的标准化程度。我国的飞机电气维修正处在传统技术和智能技术相结合的过渡时期。

2飞机电气系统维修现存主要问题

2.1维修技术体系相对滞后

目前我国航空电气维修技术体系存在着明显的滞后性，新旧技术的融合不够。大部分维修单位仍然采用传统的定期维修方式，维修标准固定不变，没有根据现代电气系统集成化、复杂化的特性来改进维修方案，造成过度维修、维修不足的现象。新型智能配电系统、高压电气系统故障机理研究不够，缺少相应的专项维修技术和诊断模型，对非线性、时变性电气故障的诊断能力较弱。

2.2检测设备与技术精度不足

由于电气系统故障具有隐蔽性、复杂性等特点，所以对检测设备的精度要求很高，但是目前大部分基层维修单位使用的检测设备比较老旧，智能化、自动化程度低。常规检测仪器只能完成基本参数的测量，不能对电气系统的全部参数进行动态监测，不能得到瞬时性的、间歇性的故障数据。新型数字化检测设备、智能诊断设备价格昂贵，普及困难，部分核心检测技术依靠进口，自主化设备研发滞后，造成复杂电气故障的排查效率低、误差大，容易出现漏检、误检的问题，给飞机飞行安全埋下了隐患。

2.3维修管理与人才建设不完善

航空电气维修工作对于人员的专业能力要求很高，但是目前行业人才队伍建设存在着明显的不足。传统的维修人员熟悉常规的维修工作，但是缺少了数字化、智能化维修技术的应用能力，对于新型电气系统结构原理、智能诊断设备的操作掌握不够，复合型的技术人才严重短缺。同时部分维修单位的管理体系不规范，维修数据的记录、存储、分析机制不健全，不能很好地利用维修数据来改进维修方案，维修流程的标准化、精细化程度不高。

3飞机电气系统维修技术发展趋势

3.1维修模式向预测性健康管理转型

未来飞机电气维修将彻底摆脱传统的定期维修、事后维修，全部采用以状态为基础的预测性健康管理模式。依靠机载传感器、大数据平台，对电气系统运行数据展开实时采集、动态剖析并实施全过程管控，准确找出设备的老化趋向，剖析故障演进的规律，预先察觉可能的故障危险。建立完善的电气系统健康评价模型，制定出个性化的、精确的维修计划，避免出现过度维修或者维修迟缓的情况，提高维修效率，降低航空运行成本，全方位满足现代航空器安全运行的要求。

3.2故障诊断技术向智能化、精准化升级

人工智能、机器学习、数字孪生等技术会深深嵌入到故障诊断当中，促使诊断技术朝着智能化、精准化的方向前进。以神经网络、深度学习为基础的智能诊断算法可以自动对电气系统故障数据进行学习，发现复杂的耦合故障和隐性故障，提高故障诊断的准确性、速度。数字孪生技术可以建立电气系统虚拟仿真的模型，把设备运行状态虚拟化，用仿真模拟的方法来分析故障的原因和趋势，给维修决策提供数据支持。无数据驱动的智能诊断技术会逐渐被突破，解决新型电气系统故障数据缺乏的问题，满足各种新机、复杂电气系统维修诊断的要求。

3.3维修过程向数字化、标准化发展

数字化、标准化将会成为航空电气维修的主要发展方向。AR/VR辅助维修技术将会得到全面的应用，依靠虚拟仿真技术完成操作训练，依靠实时可视化的指导完成维修任务，进而提升维修的标准化水平。同时行业会创建起统一的数字化维修管理平台，把维修数据，故障案例，维修方案整合起来共享，促使维修流程，操作标准，管理体系全部标准化。各种智能检测、自动化维修设备会慢慢取代传统的手工设备，从而使得电气故障检测、维修、校验等工作的自动化程度得到提高，工作效率也得到了极大的提升。

3.4维修技术向自主化、集成化创新

随着航空产业自主化的发展，飞机电气维修核心技术、检测设备的自主研发将会成为主要的发展方向。将来会逐步打破进口设备和技术的垄断，研发出适合国产航空器使用的智能检测设备、故障诊断系统和维修管理方式，提高行业的自主保障水平。维修技术会朝着集成化的方向发展，把传感检测、人工智能、大数据、自动控制等各个领域融合起来，创建起一个包含状态监测、故障诊断、智能维修、健康评价、数据管理的综合维修保障体系，从而达成飞机电气系统全生命周期、全流程智能化维修保障的目的。

结语

飞机电气系统维修技术正处在快速发展的阶段，需要不断地去探索、去创新，才能满足未来航空业对于电气系统维修技术的要求。经过不懈努力，可以使得飞机电气系统维修技术更高效、更安全、更环保。

参考文献

[1]张伟，李明.飞机电气系统维修技术现状与发展趋势[J].航空维修与工程，2024(3），12-15.

[2]李华，陈涛.飞机电气系统远程维修技术研究[J].航空维修与工程，2024(2），23-26.

...