民用飞机内话系统接插件选型
管瑜琳
headset【摘 要】飞机设计是复杂而庞大的系统工程,通常根据不同的系统,分包给不同的供应商,但供应商一般只提供子系统的初步架构及主要设备清单,主机方需要考虑各子系统的集成及供应商未提供的设备选型.内话系统本身依托于音频管理系统实现主要功能,主机方需要完成内话系统的集成工作,设备级工作就包括内话接插件的选型.内话接插件即内话插孔,选择时需要考虑各类插孔的适用机型、插孔的机械要求、温度要求和环境要求等,还需要考虑插孔的接线规则,使其能和终端话筒耳机相匹配.
【期刊名称】《民用飞机设计与研究》
【年(卷),期】2017(000)001
【总页数】4页(P95-98)
【关键词】内话;接插件;技术要求;接线
【作 者】管瑜琳
【作者单位】上海飞机设计研究院,上海201210
【正文语种】中 文
【中图分类】V243.1
民用飞机系统功能架构基本形成后，就需要考虑系统设备选择问题，组成系统构架主要功能的设备由系统集成商提供，或是集成商自己的产品，或是第三方的产品。在系统集成商的设备清单中经常会“忽略”内话系统接插件这种小设备，主要是由于这些接插件需要与终端音频设备相匹配，终端设备多由主机制造方选择，而且这些接插件安装于飞机多个部位，安装物理接口各不相同，很多时候不是单一产品就能满足实际需求，系统集成商无法在项目初期一一定制出满足全机要求的产品。但对于主机制造来说，内话系统接插件是内话系统功能线路中的重要一环，起到电信号连接的作用，是不可缺少的，工作性能直接影响到连接的音频系统的语音通信效果，直接影响型号的试验试飞、合格审定乃至航线运营。在缺少系统集成商技术支持的情况下，民机设计主制造方需要根据机型的实际需求选择内话接插件，充分考虑
系统功能对接插件的功能需求、环境要求、安装要求、电气接口要求，选择合适的产品进行系统设计工作。
内话系统接插件装于飞机端的就是内话插孔，用于飞行内话和维护内话系统，连接飞行员用手持话筒、悬臂式话筒耳机组和地面维护人员用的地勤耳机话筒组[1]。
航空话筒耳机插头常用的有以下4种：
1)双插头
大多数固定翼飞机飞行员用内话插头采用的是标准的双通道插头，PJ-055(0.25 in/6.35 mm，plug)和PJ-068(0.206 in/5.25 mm，plug),PJ-055用于声音接收，PJ-068用于麦克风，这些插头主要用于民航飞机，PJ-055对应美军标M642/4-1，PJ-068对应M642/5-1。
2)单插头
直升机飞行员通常采用单插头，它看上去比固定翼飞机插头短小肥胖，插头尺寸7.1 mm/0.281 in直径，通常叫做U-174/U插头或者U-93A/U插头。
固定翼飞机中也常会有一种地勤人员用话筒耳机组，采用单插头，型号PJ-051(0.25 in/6.35 mm，plug)，对应美军标M642/2-2,用于声音接收与发送。
3)Panel Powered/Redel LEMO 插头
Panel Powered插头通常为6针，可提供耳机音频，麦克风和电源，可直接连接主动抗噪的耳机。这种插头可以是Redel LEMO插头(雷莫公司圆柱形推拉自锁连接器，旗下REDEL品牌是高品质塑料系列连接器)，或者Bose Style连接器或者其他等同插头。
4)XLR型插头[2]
大多数航线飞机采用的都是上述双插耳机，也有部分民用飞机采用的是4针或5针的XLR插头，这种XLR插头可提供电源，麦克风，耳机音频。
装于飞机上的话筒和耳机插孔作为电气线路的元器件需要满足MIL-STD-202[3]的要求。
1)机械要求
生命周期：最少20 000 插拔次数；
机械撞击：按MIL-STD 202, 方法 213, 测试环境 H (75g)；
震动：按MIL-STD-202, 方法 213, (10Hz～55 Hz)。
2)电气要求
最大接触阻抗：0.010Ω(最初), 0.020Ω(生命周期后), 0.10Ω(盐雾腐蚀后)；
最小绝缘阻抗：10 000 MΩ(最初)， 1 000 MΩ(在潮湿环境中经久暴露后)；
最大均方根绝缘电压：500 V, 60 Hz AC；
最大接触电流电压：1 A, 25 V DC。
3)环境要求
温度范围：-55°C ～ +85°C (非操作)，-40°C～+65°C (操作)；
热量冲击：按MIL-STD 202, 方法107；
湿度：0%～95% (操作和非操作)；
盐雾：按MIL-STD 202, 方法101(48h)；
湿度阻抗：按MIL-STD 202, 方法106(240h)。
4)材料
安装套管: 镀镍层铜合金。
另外，鉴于内话插孔的航线适用需求，插孔选型应需要考虑插拔力要求，航线经验表明等于或小于0.75lb的拔出力，容易导致耳机插头松脱。根据航线常用插孔经验表明，最小拔出力在2lb的插孔，不太会导致耳机插头松脱，这种插孔对应的插入力在6lb～7lb，插孔选型时需考虑航线使用的常规习惯，选用合适插拔力的插孔。
民用飞机内话系统设备终端插头通常采用PJ-055、PJ-068、PJ-051或者XLR型接插件，这里仅介绍这两类插头对应插孔的线路图。
4.1 PJ-055、PJ-068、PJ-051对应内话插孔线路
PJ-055对应内话插孔的单开线路见图1。
PJ-068、PJ-051对应内话插孔的双开线路见图2。
4.2 XLR型插座
XLR型连接器广泛用于专业音频系统，比如麦克风连接器，照明系统及娱乐设备。基于原生产者James H.Cannon(加州洛杉矶Cannon电子公司创办人，该公司现为ITT公司旗下)，XLR插头俗称Cannon插头。最初端子为“Cannon X”系列，之后的产品加入了弹簧锁(Latch)成为“Cannon XL”系列，接着在端子接触面以橡胶包裹(Rubber)，就是Cannon X series，Latch和Rubber，成为其缩写XLR的来源。XLR型插座图示见图3。
4.3 内话接插件接线规则
4.3.1 PJ-055、PJ-068、PJ-051对应内话插孔接线规则