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摘 要：地面保障设备是飞机应用与维护的关键。但是，从我国航空行业的发展情况来看，部分机场的地面保障设备性能难以满足应用需求，针对这一现象，相关工作人员应当加强对飞机地面保障设备性能的研究，做好相应的设计研究作业，使地面保障设备性能可以得到进一步提升，从而满足应用需求。
关键词：飞机;气密试验器;地面保障设备;多功能
采用地面保障设备定期对飞机进行检测与维修，保证飞机性能稳定可靠，确保飞机在飞行期间不会出现安全问题。气密试验器是用于飞机大修、定期和换季检查后，对飞机的中的设备舱和驾驶舱等各项结构的气密性进行检查，保证飞机的能够稳定飞行。但是，从实际情况来看，传统气密试验器在应用期间的性能较差，因此，要对其进行适当改进，提升其性能，使其可以满足应用需求。
1 飞机地面保障设备现况
从目前我国飞机地面保障设备的实际发展情况来看，具有如下特点：
（1）经过一段时间的发展，我国飞机地面保障设备的性能得到了显著提升，能够满足不同类型飞机的发展需求，部分产品还可以用于对国外部分型号飞机的检修[1]。
（2）科技的飞速发展，使我国部分飞机地面保障设备形成了系列产品，应用效果良好。
（3）我国飞机地面保障设备设计与研发逐渐朝着组合化、多功能、标准化方向发展，同时，在设计研究期间，要更加注重设计与环境之间的协调性，进而提升最终设计的产品的性能，使其可以满足应用需求[2]。
2 气密试验器改进设计分析
传统气密试验器采用机械压力表显示，其体机和重量都较大，因此，其外场试验使用性和便携带性都差，难以满足应用需求。可见，在改进气密试验器时，为了减小其重量体积，使其精密度能够得到进一步提高，利用压力传感器系统取代传统的压力表顯示。此外，因为我国地理面积辽阔，在设计气密试验器时要遵循下列原则：
2.1 不同温度对分立元器件选型的影响
2.2 温度对功能设计和结构设计的影响
如果温度变化较大，温度会对一些器件的性能造成严重影响，从实际情况来看，一些温度对设备产生的影响超过了设备在应用时允许的最大误差范围，此时，要通过具体电路设计方式，消除或减小温度对变化造成的不良影响;对电路和调节接口进行设计，从而使维修或计量作业期间，能够更加方便地完成对各项设备的条件，提升最终设计结果的准确性[3]。
2.3 做好电气布局
针对高温环境采用的设备，以及大功率器件来说，在进行布局时，要提高采用的高散热器件在应用过程中的散热能力，针对温度变化相对敏感的元件来说，在条件允许的情况下，应当尽量将其布置在距离高散热元器件较远位置处。
3 气密试验器改进设计方案
3.1 工作原理分析
压力传感器元件能够实现对管道压力的感应，利用转换软件，将压力合理转换为电信号输出。通过信号处理电路放大和滤波，从而转变为能够被微处理器采样信号。利用微处理器完成的采样、转换，然后进行处理，最终显示在仪器面板的液晶屏幕上，实现对压力值的准确测量。
为了确保设备的应用精度能够达到相应要求标准，采用的压力传感器精度等级要高于设备精度。采用电池组的对设备进行供电，从而满足芯片、传感器、电路等多个方面的供电需求，进而确保设备能够得到充足的电能。微处理器采用能耗低的芯，利用液晶方式进行显示，可以在同一时间完成对计时器和多路电压的显示，这更加方便作业人员操作，便于使用[4]。
数字式测量显示方式与传统压力表测量方式相比，其优点主要体现在以下几个方面：
（1）数字式测量显示方式的表头位置测量点的距离更近，而且在该方式下，传感器的体积小，布置起来更加灵活，管路布设起来更加方便，而且也便于进行小型化设计[5]。
（2）采用数字化测量方式，能够在具体试验过程中，依据操作压力的实时性显示和操作读数频次的具体要求，对数值显示间隔进行科学设置，数据读取可以在稳定下进行读数，读数不仅准确，而且可靠[6]。
（3）采用该设备对压力值的变化情况进行检测时，为了确保监测结果的合理性，计时要在保压状态下实现。在设计数字式，利用液晶完成相应的显示，这可以简化操作做而已的复杂程度，并且提高了最终读数的精准性，最大程度减少人为因素带来的影响。
3.2 设计电气结构
设计电气结构时，要确保设备要能够在指定环境下稳定作业。针对电气结构中的每一部分电路，要具有针对性的设计。
（1）选择微处理。不同类型的微处理类型的价格、性能、环境都具有广泛应用范围。但是，在实际设计期间，选择何种芯片，要依据具体情况确定[7]。进行芯片选择时，应当在满足应用性能基础上，选择低功耗、低成本的芯片，确保能够得到指定设计目标。在设备使用期间，采取了电池供电系统，因此，采用的芯片要具有较强的功能集成性能，一方面可以满足应用需求，另一方面也可以降低能耗。
总的来说，选择微型处理器应对坚持下列原则：
①依据目标功能选择选择可以满足实际应用需求的芯片结构。例如，如果采用8051系列芯片能够满足应用设计要求，则不要采用ARM9芯片，这种设计方式，可以在满足应用需求基础上，降低购买芯片成本，提高整体经济效益[8]。
②在运行性能可以满足运行条件基础上，采取精简解与原则进行选择，从以往经验来看，要以A/D转换器位数和运算速度等具体性能作为基准。
③依据采用的微型处理器具体运行状态，针对环境温度变化需求和运行参数等各项内容完成选取。如果在该设备采取电池方式进行供电，为了达到设备应用性能，以及在节能上的需求，要选择能耗相对较低的芯片，与此同时，选择的芯片还应当具有低功耗模式，确保其能够以低能模式运行，在非运行状态时，能够处于休眠状态，最大程度减少能耗，延长相寿命，达到节能环保目的。此外，A/D转换器能够在没有内核控制下，完成相应转换和采样作业。 在具体设计中，采用电池供电系统，这也就对采用的芯片功能集成度提出了更高要求，其不仅能够满足功能集成度要求，而且还要可以在较低功耗模式下运行，整体应用效果良好。
（2）选择运算放大器。设计具有放大功能电路，目前，经过一段时间发展，集成运算放大器技术已经十分成熟，选择依据具体功能前提下，完成相应设计工作。从以往经验来看，在运算放大器选型主要包括的内容如下：
①放大倍数、增益范围都能够满足应用需求[9]。
②具备低功耗特点。系统供电由电池提供，因此，功耗情况决定了产品的应用年限，以及操作。
③运算放大器选择时，要全面考虑放大器性能，以及经济性，要确保运算放大器性能可以满足应用基础上，选择价格更低的运算放大器，进而使经济性能够得到进一步提高。
（3）选择液晶。进行显示器选择时，要从使用效果和功耗两个方面入手，全面考虑。液晶显示器与数码管相比，前者在具体应用期间能够满足显示需求，可以通过图案和汉字方式完成显示，最佳的显示方式就是LCD液晶，此外，还要注重测量传感器和供电形式的选择。目前，LCD液晶已经得到了广泛应用，而且从具体应用情况来看，也取得了不错的应用效果，是一种较为理想的选择。LCE液晶驱动技术与字符和汉字显示已经十分成熟，应用起来也较为方便，这也就大幅度扩大了液晶的具体应用领域。需要相关工作人员在实际工作开展期间需要注意的是，LCD液晶显示是一种介于液体和固体之间的一种中间态物质，其是在特定温度范围内，通过折射方式而形成的。这也就导致液晶在应用期间会受温度影响，温度改变期间的响应速度和稳定性也都会遭受到影响。液晶在具体应用时是无法发光的，因此，为了确保其性能可以满足应用需求，如果将其应用在光线较差区域，要设计背景光，通过背景光帮助液晶显示。OLED（有机电致发光），也被称作有机发光显示或机发光二极管显示，OLEE与也将显示相比，其具有可以发光、全固态、成本低、亮度高、无死角、受温度约束小等多项优势，目前，该项技术也被视作最有可能取代液晶显示器的一项技术。
设计设备时要考虑设备应用區域内周围温度，采用OLED显示屏，可以在温度相对角度环境下完成显示，而且其自身重量相对较轻，可以在能耗较低情况下，完成电池供应需求，整体应用效果良好。
（4）测量传感器。对于压力传感器采用压阻式传感器，该传感器的主要特点就是量程大、简单、抵抗干扰能力强、具有较强耐腐蚀性、运行安全可靠、精度高，能够满足人们对应用需求。一般来说，压阻式传感器在具体应用期间具有横流源和恒压源两种不同供电方式，需要注意的是，与恒流源相比，恒压源在应用时存在环境温度温度影响无法被消除问题。扩散电阻值在具体应用过程中会受到温度变化影响，一旦温度发生改变，每个电阻值大小也都会发生变化，因此，电桥在应用时，输出具有如下特点：
①在恒压状态下，输出电压V与温度有着直接关系，而且这种关系是非线性的，可见，如果采用恒压方式供电，无法消除周围温度变化带来的影响。
②在恒流状态下，输出电压V与电流没有直接关系，这也就消除了传感器在运行时，输出信号受到的温度影响。考虑恒压供电和恒流供电特点，在采取恒流供电时，采取双电源方式供电，通过对这种形式的应用，有效避免共模干扰现象的发生。
（5）选择供电方式。在供电方式选择时，要依据的地面设备供电应用场所、频次等，选择不同类型的供电方式。针对高频次、大功率设备，其供电应当通过机库或者飞机完成，而对于功耗小、频率低设备，供电可以通过电池完成。
气密性试验器中电气结构中电子线路功率小，应用频率低，采用供电电池进行供电，稳定性更强，安全性更高，同时，也可以利用低功耗芯片和良好低功耗设计，从而确保最终设计电路可以满足应用需求。
3.3 电气结构可计算能力
针对具有计量有需求的设备，设计人员要为了确保最终设计的合理性，要充分考虑设备计量能量。在设备设计期间，要设计设备日后应用的可计量性。在进行计量设备设计时，为了确保装备性能与量值一致，保证测量溯源性与检测性都处于可靠状态，让采用设备始终都处于良好状态，使其能够胜任相应工作，保证设备稳定运行。在具体应用期间，部分设备性能可能会遭受到影响，导致设备运行时会出现误差，难以满足应用。例如，在信号调理中，通过对放大器进行应用，提高温度变化敏感性，温度一旦发生改变，势必会导致温度放大倍数出现误差，这将会造成数据不准确，从而对设备行性能和应用造成不良影响。电阻等器件在应用中会受到温度变化影响，温度改变会导致器件出现偏移问题，偏差经过放大器放大处理后，可能会出现超差现象，从而导致系统在运行时出现波动，无法稳定影响。由此可见，为了确保采用的设备计量之后，整体设计合理性，对于设计的放大电路，在进行设计零点调节和满度调节电路，或将调节程序增加在微处理器中。若在进行计量之后，发现了超差现象，可以对该调节电路进行应用完成相应调节，也可采用软件调整测试结果，进而使最终测量结果精度能够得到进一步提高，确保其能够满足应用需求。
4 结语
飞机地面保障设备的性能对于飞机的检测与维修意义重大，因此，要从实际情况入手，做好地面保障设备性能的提升设计，从而使其可以满足应用需求，加快我国飞机行业的发展脚步。
参考文献：
[1]陈星星，金永尚.基于任务的飞机转场保障资源配置方法[J].航空维修与工程，2020（03）：7779.
[2]刘建勋，黄威，王乃超，姜坤，潘柏全.基于多类别保障活动的飞机保障设备配置数量确定方法[J].科学技术与工程，2019，19（28）：384389.
[3]楚至濮.军用飞机地面保障设备通用化的技术研究[J].中国新通信，2019，21（18）：8485.
[4]张坤，黄丙寅.基于试验的地面保障设备适应性评估验证技术研究[J].西安航空学院学报，2017，35（03）：2024.
[5]胡毅，李毓峰，冯凯.军机地面保障设备使用鉴定若干问题与思考[J].航空维修与工程，2019（02）：2932.
[6]高伟雁.民用飞机产品保障相关的使用分析要求[J].民用飞机设计与研究，2018（02）：131134.
[7]薛战军，张曦文.一种飞机气密试验器的校准方法[J].计测技术，2018，38（S1）：102104.
[8]宫晓峰，吕宝.飞机软件故障的快速定位与排除[J].航空维修与工程，2017（09）：6870.
[9]王立文，陈垣均，尹培阳，陈斌.基于蓝牙技术的机场保障设备运行监测系统[J].微型机与应用，2014，33（24）：6971.
作者简介：龙翔（1972— ），男，汉族，四川资阳人，本科，飞行员，研究方向：民航。
关键词：飞机;气密试验器;地面保障设备;多功能
采用地面保障设备定期对飞机进行检测与维修，保证飞机性能稳定可靠，确保飞机在飞行期间不会出现安全问题。气密试验器是用于飞机大修、定期和换季检查后，对飞机的中的设备舱和驾驶舱等各项结构的气密性进行检查，保证飞机的能够稳定飞行。但是，从实际情况来看，传统气密试验器在应用期间的性能较差，因此，要对其进行适当改进，提升其性能，使其可以满足应用需求。
1 飞机地面保障设备现况
从目前我国飞机地面保障设备的实际发展情况来看，具有如下特点：
（1）经过一段时间的发展，我国飞机地面保障设备的性能得到了显著提升，能够满足不同类型飞机的发展需求，部分产品还可以用于对国外部分型号飞机的检修[1]。
（2）科技的飞速发展，使我国部分飞机地面保障设备形成了系列产品，应用效果良好。
（3）我国飞机地面保障设备设计与研发逐渐朝着组合化、多功能、标准化方向发展，同时，在设计研究期间，要更加注重设计与环境之间的协调性，进而提升最终设计的产品的性能，使其可以满足应用需求[2]。
2 气密试验器改进设计分析
传统气密试验器采用机械压力表显示，其体机和重量都较大，因此，其外场试验使用性和便携带性都差，难以满足应用需求。可见，在改进气密试验器时，为了减小其重量体积，使其精密度能够得到进一步提高，利用压力传感器系统取代传统的压力表顯示。此外，因为我国地理面积辽阔，在设计气密试验器时要遵循下列原则：
2.1 不同温度对分立元器件选型的影响
2.2 温度对功能设计和结构设计的影响
如果温度变化较大，温度会对一些器件的性能造成严重影响，从实际情况来看，一些温度对设备产生的影响超过了设备在应用时允许的最大误差范围，此时，要通过具体电路设计方式，消除或减小温度对变化造成的不良影响;对电路和调节接口进行设计，从而使维修或计量作业期间，能够更加方便地完成对各项设备的条件，提升最终设计结果的准确性[3]。
2.3 做好电气布局
针对高温环境采用的设备，以及大功率器件来说，在进行布局时，要提高采用的高散热器件在应用过程中的散热能力，针对温度变化相对敏感的元件来说，在条件允许的情况下，应当尽量将其布置在距离高散热元器件较远位置处。
3 气密试验器改进设计方案
3.1 工作原理分析
压力传感器元件能够实现对管道压力的感应，利用转换软件，将压力合理转换为电信号输出。通过信号处理电路放大和滤波，从而转变为能够被微处理器采样信号。利用微处理器完成的采样、转换，然后进行处理，最终显示在仪器面板的液晶屏幕上，实现对压力值的准确测量。
为了确保设备的应用精度能够达到相应要求标准，采用的压力传感器精度等级要高于设备精度。采用电池组的对设备进行供电，从而满足芯片、传感器、电路等多个方面的供电需求，进而确保设备能够得到充足的电能。微处理器采用能耗低的芯，利用液晶方式进行显示，可以在同一时间完成对计时器和多路电压的显示，这更加方便作业人员操作，便于使用[4]。
数字式测量显示方式与传统压力表测量方式相比，其优点主要体现在以下几个方面：
（1）数字式测量显示方式的表头位置测量点的距离更近，而且在该方式下，传感器的体积小，布置起来更加灵活，管路布设起来更加方便，而且也便于进行小型化设计[5]。
（2）采用数字化测量方式，能够在具体试验过程中，依据操作压力的实时性显示和操作读数频次的具体要求，对数值显示间隔进行科学设置，数据读取可以在稳定下进行读数，读数不仅准确，而且可靠[6]。
（3）采用该设备对压力值的变化情况进行检测时，为了确保监测结果的合理性，计时要在保压状态下实现。在设计数字式，利用液晶完成相应的显示，这可以简化操作做而已的复杂程度，并且提高了最终读数的精准性，最大程度减少人为因素带来的影响。
3.2 设计电气结构
设计电气结构时，要确保设备要能够在指定环境下稳定作业。针对电气结构中的每一部分电路，要具有针对性的设计。
（1）选择微处理。不同类型的微处理类型的价格、性能、环境都具有广泛应用范围。但是，在实际设计期间，选择何种芯片，要依据具体情况确定[7]。进行芯片选择时，应当在满足应用性能基础上，选择低功耗、低成本的芯片，确保能够得到指定设计目标。在设备使用期间，采取了电池供电系统，因此，采用的芯片要具有较强的功能集成性能，一方面可以满足应用需求，另一方面也可以降低能耗。
总的来说，选择微型处理器应对坚持下列原则：
①依据目标功能选择选择可以满足实际应用需求的芯片结构。例如，如果采用8051系列芯片能够满足应用设计要求，则不要采用ARM9芯片，这种设计方式，可以在满足应用需求基础上，降低购买芯片成本，提高整体经济效益[8]。
②在运行性能可以满足运行条件基础上，采取精简解与原则进行选择，从以往经验来看，要以A/D转换器位数和运算速度等具体性能作为基准。
③依据采用的微型处理器具体运行状态，针对环境温度变化需求和运行参数等各项内容完成选取。如果在该设备采取电池方式进行供电，为了达到设备应用性能，以及在节能上的需求，要选择能耗相对较低的芯片，与此同时，选择的芯片还应当具有低功耗模式，确保其能够以低能模式运行，在非运行状态时，能够处于休眠状态，最大程度减少能耗，延长相寿命，达到节能环保目的。此外，A/D转换器能够在没有内核控制下，完成相应转换和采样作业。 在具体设计中，采用电池供电系统，这也就对采用的芯片功能集成度提出了更高要求，其不仅能够满足功能集成度要求，而且还要可以在较低功耗模式下运行，整体应用效果良好。
（2）选择运算放大器。设计具有放大功能电路，目前，经过一段时间发展，集成运算放大器技术已经十分成熟，选择依据具体功能前提下，完成相应设计工作。从以往经验来看，在运算放大器选型主要包括的内容如下：
①放大倍数、增益范围都能够满足应用需求[9]。
②具备低功耗特点。系统供电由电池提供，因此，功耗情况决定了产品的应用年限，以及操作。
③运算放大器选择时，要全面考虑放大器性能，以及经济性，要确保运算放大器性能可以满足应用基础上，选择价格更低的运算放大器，进而使经济性能够得到进一步提高。
（3）选择液晶。进行显示器选择时，要从使用效果和功耗两个方面入手，全面考虑。液晶显示器与数码管相比，前者在具体应用期间能够满足显示需求，可以通过图案和汉字方式完成显示，最佳的显示方式就是LCD液晶，此外，还要注重测量传感器和供电形式的选择。目前，LCD液晶已经得到了广泛应用，而且从具体应用情况来看，也取得了不错的应用效果，是一种较为理想的选择。LCE液晶驱动技术与字符和汉字显示已经十分成熟，应用起来也较为方便，这也就大幅度扩大了液晶的具体应用领域。需要相关工作人员在实际工作开展期间需要注意的是，LCD液晶显示是一种介于液体和固体之间的一种中间态物质，其是在特定温度范围内，通过折射方式而形成的。这也就导致液晶在应用期间会受温度影响，温度改变期间的响应速度和稳定性也都会遭受到影响。液晶在具体应用时是无法发光的，因此，为了确保其性能可以满足应用需求，如果将其应用在光线较差区域，要设计背景光，通过背景光帮助液晶显示。OLED（有机电致发光），也被称作有机发光显示或机发光二极管显示，OLEE与也将显示相比，其具有可以发光、全固态、成本低、亮度高、无死角、受温度约束小等多项优势，目前，该项技术也被视作最有可能取代液晶显示器的一项技术。
设计设备时要考虑设备应用區域内周围温度，采用OLED显示屏，可以在温度相对角度环境下完成显示，而且其自身重量相对较轻，可以在能耗较低情况下，完成电池供应需求，整体应用效果良好。
（4）测量传感器。对于压力传感器采用压阻式传感器，该传感器的主要特点就是量程大、简单、抵抗干扰能力强、具有较强耐腐蚀性、运行安全可靠、精度高，能够满足人们对应用需求。一般来说，压阻式传感器在具体应用期间具有横流源和恒压源两种不同供电方式，需要注意的是，与恒流源相比，恒压源在应用时存在环境温度温度影响无法被消除问题。扩散电阻值在具体应用过程中会受到温度变化影响，一旦温度发生改变，每个电阻值大小也都会发生变化，因此，电桥在应用时，输出具有如下特点：
①在恒压状态下，输出电压V与温度有着直接关系，而且这种关系是非线性的，可见，如果采用恒压方式供电，无法消除周围温度变化带来的影响。
②在恒流状态下，输出电压V与电流没有直接关系，这也就消除了传感器在运行时，输出信号受到的温度影响。考虑恒压供电和恒流供电特点，在采取恒流供电时，采取双电源方式供电，通过对这种形式的应用，有效避免共模干扰现象的发生。
（5）选择供电方式。在供电方式选择时，要依据的地面设备供电应用场所、频次等，选择不同类型的供电方式。针对高频次、大功率设备，其供电应当通过机库或者飞机完成，而对于功耗小、频率低设备，供电可以通过电池完成。
气密性试验器中电气结构中电子线路功率小，应用频率低，采用供电电池进行供电，稳定性更强，安全性更高，同时，也可以利用低功耗芯片和良好低功耗设计，从而确保最终设计电路可以满足应用需求。
3.3 电气结构可计算能力
针对具有计量有需求的设备，设计人员要为了确保最终设计的合理性，要充分考虑设备计量能量。在设备设计期间，要设计设备日后应用的可计量性。在进行计量设备设计时，为了确保装备性能与量值一致，保证测量溯源性与检测性都处于可靠状态，让采用设备始终都处于良好状态，使其能够胜任相应工作，保证设备稳定运行。在具体应用期间，部分设备性能可能会遭受到影响，导致设备运行时会出现误差，难以满足应用。例如，在信号调理中，通过对放大器进行应用，提高温度变化敏感性，温度一旦发生改变，势必会导致温度放大倍数出现误差，这将会造成数据不准确，从而对设备行性能和应用造成不良影响。电阻等器件在应用中会受到温度变化影响，温度改变会导致器件出现偏移问题，偏差经过放大器放大处理后，可能会出现超差现象，从而导致系统在运行时出现波动，无法稳定影响。由此可见，为了确保采用的设备计量之后，整体设计合理性，对于设计的放大电路，在进行设计零点调节和满度调节电路，或将调节程序增加在微处理器中。若在进行计量之后，发现了超差现象，可以对该调节电路进行应用完成相应调节，也可采用软件调整测试结果，进而使最终测量结果精度能够得到进一步提高，确保其能够满足应用需求。
4 结语
飞机地面保障设备的性能对于飞机的检测与维修意义重大，因此，要从实际情况入手，做好地面保障设备性能的提升设计，从而使其可以满足应用需求，加快我国飞机行业的发展脚步。
参考文献：
[1]陈星星，金永尚.基于任务的飞机转场保障资源配置方法[J].航空维修与工程，2020（03）：7779.
[2]刘建勋，黄威，王乃超，姜坤，潘柏全.基于多类别保障活动的飞机保障设备配置数量确定方法[J].科学技术与工程，2019，19（28）：384389.
[3]楚至濮.军用飞机地面保障设备通用化的技术研究[J].中国新通信，2019，21（18）：8485.
[4]张坤，黄丙寅.基于试验的地面保障设备适应性评估验证技术研究[J].西安航空学院学报，2017，35（03）：2024.
[5]胡毅，李毓峰，冯凯.军机地面保障设备使用鉴定若干问题与思考[J].航空维修与工程，2019（02）：2932.
[6]高伟雁.民用飞机产品保障相关的使用分析要求[J].民用飞机设计与研究，2018（02）：131134.
[7]薛战军，张曦文.一种飞机气密试验器的校准方法[J].计测技术，2018，38（S1）：102104.
[8]宫晓峰，吕宝.飞机软件故障的快速定位与排除[J].航空维修与工程，2017（09）：6870.
[9]王立文，陈垣均，尹培阳，陈斌.基于蓝牙技术的机场保障设备运行监测系统[J].微型机与应用，2014，33（24）：6971.
作者简介：龙翔（1972— ），男，汉族，四川资阳人，本科，飞行员，研究方向：民航。