王宏霞 王 丹
(中航工業(yè)綜合技術研究所,北京100028)
2010年11月15 日,中國航空工業(yè)主持編制的首份航空領域國際標準ISO 12384《飛機供電特性參數(shù)數(shù)字式測試設備通用要求》(Aerospace-Requirements for Digital Equipments for Measurements of Aircraft Electric Power Characteristics)由國際標準化組織(ISO)正式發(fā)布。這是我國航空工業(yè)標準化工作的一個重要“里程碑”,標志著我國航空工業(yè)標準化工作已經(jīng)邁向國際領域,為我國航空工業(yè)標準融入國際、擴大技術影響力、爭取更多話語權開創(chuàng)了嶄新局面。
ISO 12384是在總結(jié)GJB 5189–2003《飛機供電特性參數(shù)測試方法》和GJB 5558–2006《飛機供電特性測試要求》的編制經(jīng)驗和應用效果的基礎上,充分分析了各國的接納程度,對原標準內(nèi)容進行了剪裁,具體技術要求按照ISO 1540:2006《飛機電氣系統(tǒng)特性》的規(guī)定進行了調(diào)整,給出了所有供電系統(tǒng)所有參數(shù)的計算公式及數(shù)據(jù)采樣頻率、采集時間和具體測試方法;并對測試設備的適應性、性能功能、人機界面、電磁兼容性、測試設備的選用等方面提出一般要求。
ISO 12384用到的與供電特性相關的術語定義按照ISO 1540:2006的定義,補充了與數(shù)字式測試相關的兩個術語:“采樣頻率”(sampling frequency)和“采樣時間”(sampling time),主要是為了避免測試方法中引起歧義。
ISO 12384對ISO 1540:2006規(guī)定的所有供電特性參數(shù)的測試方法進行了規(guī)定,包括:
● 恒頻交流系統(tǒng)
需測試的穩(wěn)態(tài)特性參數(shù)有:相電壓、電壓不平衡、電壓調(diào)制、電壓相位差、畸變系數(shù)、總諧波含量、畸變頻譜、波峰系數(shù)、直流分量、穩(wěn)態(tài)頻率、頻率調(diào)制。
需測試的瞬態(tài)特性參數(shù)有: 電壓瞬變、直流分量瞬變、頻率瞬變?!?變頻交流系統(tǒng)● 直流系統(tǒng)
需測試的穩(wěn)態(tài)特性參數(shù)有: 穩(wěn)態(tài)電壓、畸變系數(shù)、 畸變頻譜、脈動幅度。
需測試的瞬態(tài)特性參數(shù)有: 直流電壓瞬變。● 電流參數(shù)
● 轉(zhuǎn)換工作特性● 電壓尖峰● 功率因數(shù)
1.3.1 穩(wěn)態(tài)交流電壓
ISO 1540:2006的定義中未規(guī)定穩(wěn)態(tài)交流電壓的測試時間,鑒于MIL–STD–704E《飛機供電特性》在國際上的通用性,ISO 12384中參考MIL–STD–704E中的規(guī)定,采取對電壓瞬時值采樣,采集時間取小于并最接近1s期間整數(shù)個電壓周波所對應的時間,計算出時間平均的方均根值。
1.3.2 交流畸變
在GJB 181A–2003《中,對交流畸變頻譜的規(guī)定到500kHz,為保證測試的有效性,在GJB 5189–2003和GJB 5558–2006中對交流畸變系數(shù)與交流畸變頻譜的測試規(guī)定采樣頻率應不低于1 MHz。而在ISO 1540:2006中在供電系統(tǒng)不同工作條件的頻譜最大頻率不同,因此,在ISO12384中沒有明確規(guī)定采樣頻率,僅提出籠統(tǒng)的規(guī)定。
1.3.3 直流分量瞬態(tài)
在GJB 181A–2003規(guī)定直流分量不能超過±0.1V,對直流分量瞬態(tài)沒有要求,在ISO 1540:2006中則提出直流分量瞬態(tài)極限。為精確測試出直流分量瞬態(tài)的變化,在測試中提高了測試采樣頻率并延長了測試時間到10s。
1.3.4 電壓尖峰
ISO 1540:2006中規(guī)定了對電壓尖峰的限制,因此測試中增加了電壓尖峰的測試方法。
ISO 12384的編制過程是航空標準化將技術研究、標準沉淀、產(chǎn)品開發(fā)、工程應用集成一體的一次有益嘗試,是“標準與產(chǎn)業(yè)結(jié)合”的一個典型成功案例。ISO 12384由中航工業(yè)綜合所、西北工業(yè)大學主持編制,中航工業(yè)一飛院、成都所等相關單位參與。
2007年6月,中航工業(yè)綜合所組建專家團隊,著手制定編制《飛機供電特性參數(shù)數(shù)字式測試設備通用要求》ISO標準的項目提案。
2007年9月,在ISO/TC20/SC1(航空航天電氣要求分技術委員會)第32屆柏林年會上獲得大會批準。
2008年1月,ISO中央秘書處對該項提案進行了正式批復立項。
2008年4月,完成ISO 12384第一稿。
2008年9月,在SC1第33屆年會上征求各國對WD(工作草案)意見。
2009年9月,SC1第34屆年會同意標準進入CD(委員會草案)階段。
2010年1月,完成DIS(國際標準草案)的編制。
2010年2月,ISO中央秘書處對該標準組織開展DIS階段投票。
2010年7月,ISO 12384標準獲得全票通過,獲準跨越FDIS階段直接進入正式出版。
2010年11月15 日,ISO 12384標準正式發(fā)布。
2007年初,編制組主要成員單位——中航工業(yè)綜合所組織行業(yè)內(nèi)專家開展了供電特性標準研究,對國際上廣泛應用的國際、區(qū)域和各主要航空大國的供電特性標準進行了對比分析。研究發(fā)現(xiàn),國際標準ISO 1540:2006《飛機電氣系統(tǒng)特性》自20世紀80年代發(fā)布以來,一直缺少一份供電特性的測試標準作為支撐,由于測試方法、測試設備的差異,各國在應用ISO 1540:2006的過程中存在爭議,迫切需要一份配套的測試標準,以規(guī)范測試設備的研制和應用,因此,最終選定在該標準領域找尋突破口,編制一項能夠體現(xiàn)中國航空工業(yè)技術水平的國際標準。
為實現(xiàn)我國航空工業(yè)領域編制國際標準的零的突破,中航工業(yè)綜合所開展了大量的先期調(diào)研論證工作,對國際上廣泛應用的供電特性標準,包括美國軍用標準MIL-STD-704各版本、ISO1540、俄羅斯標準ГОСТ19705:2006、英國標準BS?3G100:2006、法國標準AIR-2021E:2006、我國國家軍用標準GJB 181-1986和GJB 181A-2003等標準的主要技術內(nèi)容進行了深入的分析、研究,深入了解了ISO 1540:2006和GJB 181-1986的技術差異。
中航工業(yè)綜合所30余年來,參與編制國際標準十余項,承辦國際標準化會議近二十次,培養(yǎng)鍛煉了一支精湛的航空工業(yè)標準化人才隊伍,為ISO 12384國際標準的編制工作打下了堅實基礎。在2003年和2006年,先后編制發(fā)布了GJB 5189-2003《飛機供電特性參數(shù)測試方法》和GJB 5558-2006《飛機供電特性測試要求》兩部測試方法標準,符合這兩份標準的測試系統(tǒng)在中航工業(yè)601所、602所、603所、182廠、185廠等得到了廣泛的應用,在新支線飛機ARJ21電氣系統(tǒng)研制過程發(fā)揮了重大作用,對規(guī)范國內(nèi)飛機供電特性參數(shù)的測試起到了重要的指導作用,為ISO 12384的編制工作進行了技術儲備。
航空產(chǎn)業(yè)的供應鏈與客戶遍布全球,世界各國普遍認可和接受的國際標準是保證航空產(chǎn)品互連結(jié)性和互操作性的關鍵,對航空產(chǎn)品和平臺的設計生產(chǎn)和商業(yè)運行發(fā)揮著至關重要的作用。ISO 12384的發(fā)布,標志著我國航空工業(yè)標準化實質(zhì)性邁入國際領域。ISO 12384向各航空大國展示了我國航空標準的編制實力,為今后積極參與國際標準、“全球性標準”編制活動,實現(xiàn)跨入世界航空產(chǎn)業(yè)第三極的發(fā)展目標邁出了關鍵的一步。