06 марта 2015

«Как показывает отечественный и мировой опыт, наиболее актуальное направление сейчас – работы по снижению массы авиационной техники. Наличие большого количества бортовых и монтажных проводов в составе данных изделий, делают эту группу кабельных изделий основным резервом для уменьшения массы бортовой кабельной сети (БКС) авиационной техники» - Владимир Николаевич Лебедев (ж. «Национальная оборона» №12 декабрь 2014 года).

В последние годы в публикациях всё чаще встречается ложное утверждение о том, что отечественные провода не в полной мере соответствуют современным требованиям по показателю погонной массы, а единственным способом решения вопроса снижение массы является применение импортных проводов.

Одним из фундаментальных отличий между отечественными и импортными проводами для авиационной техники является система измерения: в России действует метрическая система мер, а в США и в Европе – английская система мер. В итоге, провода имеют существенные различия в сечении токопроводящих жил, в электрическом сопротивлении и в токовых нагрузках. В таблице №1 приведена информация о длительно допустимых токовых нагрузках проводов типа «БИФМ» и типа «SPEC55PC02», Ампер:

Сечение, mm2 (AWG) Провод типа БИФ Провод типа SPEC55PC02
0,20 (AWG 24) 7,3 6,5
0,35 8,7
0,37 (AWG 22) 8,5
0,50 11,0
0,60 (AWG 20) 11,5
0,75 14,5
0,95 (AWG 18) 15,0
1,00 17,0
1,20 (AWG 16) 19,5
1,50 22,0
2,00 (AWG 14) 24,0
2,50 30,0
3,00 (AWG 12) 35,0
Таким образом, при замене провода отечественного производства уже требуется зарубежный провод с увеличенным сечением токопроводящей жилы. В результате увеличивается масса бортовой кабельной сети авиационной техники. В таблице №2 приведена информация о весах проводов типа БИФМ и типа SPEC55PC02, кг/км:
Сечение, mm2 (AWG) Провод типа БИФМ Провод типа SPEC55PC02
0,20 (AWG 24) 2,96 2,95
0,35 и 0,37 (AWG 22) 4,11 4,32
0,50 и 0,60 (AWG 20) 5,94 6,52
0,75и 0,95 (AWG 18) 8,89 9,81
1,00 и 1,20 (AWG 16) 11,04 12,46
1,50 и 2,00 (AWG 14) 16,14 19,17
2,50 и 3,00 (AWG 12) 26,76 29,36
В период с 2009 по 2013 г.г. ряд отечественных кабельных заводов создал провода типа «БС 36» - идентичные проводам «SPEC55PC», но уже в метрической системе измерений. В таблице №3 приведена информация о весах проводов типа «БС 36» и традиционных проводов типа «БИФМ» и «МК 26», кг/км:
марка БС 36-137,
БС 36-147
БС 36-1398,
БС 36-1498
БИФМ,
БИФМ-Н
МК 26-11,
МК 26-12
технические условия ТУ 16К.76-235-2009 ТУ 16.К05-049-2013 ТУ 16-505.945-76 ТУ 16-705.375-85
1Х0,20 3,38 2,93 2,76-2,96 3,08
1Х0,35 4,71 4,25 3,82-4,11 4,60
1Х0,50 6,31 5,75 5,50-5,94 5,84
1Х0,75 9,58 8,38 8,17-8,89 9,21
1Х1,0 11,80 10,21 10,12-11,04 11,47
1Х1,5 17,00 16,12 14,78-16,14 17,05
1Х2,5 28,04 28,90 24,37-26,76 27,90
В таблице №4 приведена информация о весах проводов типа «БСЭО 36» и традиционных проводов типа «БИФМЭЗ», кг/км:
марка БСЭО 36-137,
БСЭО 36-147
БСЭО 36-1398,
БСЭО 36-1498
БИФМЭЗ* БИФМЭЗ,
 БИФМЭЗ-Н
технические условия ТУ 16К.76-235-2009 ТУ 16.К05-049-2013 ТУ 16-505.945-76
1Х0,20 8,993 6,33 5,81-6,00 6,74-6,93
1Х0,35 12,129 8,15 7,08-7,37 8,29-8,58
1Х0,50 14,231 10,05 8,43-8,87 10,75-11,19
1Х0,75 18,219 13,34 11,46-12,17 14,24-14,95
1Х1,0 21,057 15,47 13,84-14,76 16,47-17,39
1Х1,5 27,614 22,32 18,95-20,31 22,03-23,39
1Х2,5 40,855 37,24 29,51-31,90 33,14-35,53
2Х0,20 16,837 12,46 9,83-10,23 13,15-13,55
2Х0,35 20,587 16,00 12,89-13,49 16,16-16,76
3Х0,20 22,66 15,43 13,96-14,56 18,05-18,65
3Х0,35 28,467 20,18 17,80-19,15 29,19-30,54

* для серии проводов с облегченной экранирующей оплёткой плотностью не менее 80%.

Резюмируя всё вышеизложенное становится очевидным, что провода типов БИФМ и БИФМЭЗ остаются непревзойденными по показателю погонной массы среди проводов серийного производства.

Для кардинального уменьшения массы бортовой кабельной сети отечественные и зарубежные разработчики и производители предлагают бортовые провода с сечением токопроводящей жилы 4-95мм2, изготовленную из проволок алюминиевого сплава. При детальном рассмотрении вопроса применения проводов с алюминиевым сплавом становится очевидным, что для передачи равной мощности потребуется увеличение сечения провода. Так к примеру, для токовой нагрузки в 100 Ампер может быть применён провод марки ПТЛ-250-16,0 (Dн=7,3мм, m=186,7 кг/км) либо провод марки ПТЛА-25,0 (Dн=8,8мм, m=120,0 кг/км). В итоге, при снижении массы на 35% объём провода увеличивается на 45%, площадь экранируемой поверхности увеличивается на 20%, допустимый радиус изгиба провода увеличивается на 7,5 мм, кроме того снижается надёжность электрической сети – снижается допустимое значение силы тока при коротком замыкании. Таким образом, при принятии решения о снижении массы следует принимать во внимание увеличение объёма и снижение надёжности сети.

Одним из направлений облегчения проводов является снижение массы металлического экрана. Решить данную задачу возможно различными способами. Первый способ: изменение требований к оптической плотности плетения с 80% до 70% (провода типа МКЭО 26-13/-14/-33-/34 ТУ 16-705.375-85). Второй способ: традиционная оплетка (разнонаправленное плетение) проволокой заменяется на однонаправленную обмотку проволокой – спираль. При очевидном «плюсе» спирального экрана (снижение массы металлического экрана на 15-25%) проявляются и отрицательные стороны нововведения: 1) при изгибе или при растяжении провода одна или несколько проволок экрана начинают разрушать электрическую изоляцию, 2) появление неэкранированных открытых участков провода и т.д.

При всей убедительности наличия резерва для уменьшения массы бортовой кабельной сети имеется лишь одно решение – одновременное снижение генерирующих мощностей и снижение энергопотребления системами авиационной техники. Если сегодня основной вес бортовой кабельной сети приходится на провода с сечением токопроводящих жил 0,35 мм2, то применение сечения 0,20 мм2 предоставит возможность снизить вес на 1/3 часть.