极端环境下，航空航天线束如何做好绝缘与防护？
KAIHENG TECHNICAL FILE · 线束防护
极端环境下，航空航天线束
如何做好绝缘与防护？
线束在装配完成时导通正常，并不代表它能够长期可靠工作。
在航空器、火箭和航天器中，温度变化、持续振动、局部摩擦和反复弯折，会不断放大线束的微小结构问题。
因此，线束防护不仅要选对材料，还要明确风险位置、环境条件和制造工艺。
01 · FAILURE POINT
防护为什么要从连接器尾部开始？
连接器尾部、分支和固定点附近存在结构变化，比线缆中段更容易产生应力集中。
某航天器连接器断线分析显示：导线含绝缘层最大外径为0.94毫米，原内层热缩管收缩后未能有效夹紧；焊锡爬升又使导线根部变硬，疲劳损伤集中在刚柔交界处。
在10件样品的对比试验中，改进前样品断裂前的平均弯折次数为7.6次；采用防爬锡工具后提高到16.2次，弯折疲劳性能提升约110%。[1]
连接器尾部应力集中与防护改进示意
02 · ENGINEERING INPUT
极端环境要转化为具体参数
“耐高低温、耐振动、耐磨损”需要转化为工作温度、安装温度、振动条件、线束外径、弯曲要求和介质环境等技术输入。
振动条件不能只停留在材料选型表中。按照GB/T 34516-2017规定的航天器振动试验方法，线束及其连接部位还需要结合相应产品状态进行验证，不能用单项材料参数代替系统评价。[2]
在空间环境中，部分非金属材料还可能产生真空出气。对此，GB/T 34517-2017采用总质量损失、收集的可凝挥发物和水汽回吸量进行评价。线缆绝缘、热缩材料、编织材料、模缩套及胶粘剂能否使用，仍需结合安装位置和项目判据确认。[3]
选型前至少明确 6 项输入
01 连续工作温度与短时最高温度
02 安装和加工过程允许温度
03 振动、冲击及反复弯折条件
04 线束外径、分支角度和安装空间
05 燃油、液压油或化学介质接触情况
06 真空出气或电磁屏蔽要求
参数越明确，材料选择才越有意义。
03 · PROTECTION ARCHITECTURE
从一根电线到一套线束：四个功能层次
线缆沿敷设路径经过连接器尾部、固定夹、结构边缘和分支，不同位置承受的风险并不相同。
线缆本体承担传输，端子和焊点需要局部绝缘，结构边缘需要耐磨保护，连接器尾部和分支需要平稳过渡。
从现行标准的产品分类也能看出这种功能分工。GB/Z 132-2025所列飞机用套管和模缩套标准，覆盖热收缩套管、非热收缩套管、纺织套管及热缩成型件等类别，说明线束防护本身就需要多类材料协同完成。[4]
FOUR FUNCTIONAL LEVELS
电线电缆确定基础边界
热缩管解决局部保护
编织套管覆盖敷设路径
模缩套处理尾部和分支
四类产品沿线束路径承担不同功能，并非相互替代
04 · CABLE
电线电缆：确定传输和环境基础
线缆的电压、载流、温度或弯曲性能不满足要求，外加套管也无法弥补。
选型时需在绝缘体系、导体材料、外径、柔软性、载流能力和重量之间平衡。
参数观察
凯恒聚四氟乙烯/聚酰亚胺绝缘电线电缆额定电压为交流600V，最低使用环境温度为-65℃。采用镀银铜或镀银铜合金导体时，额定温度为200℃；采用镀镍铜或镀镍铜合金导体时，额定温度为260℃。
柔性交联ETFE大截面电线可采用不同导体方案，以匹配温度、重量和端接要求；双色绝缘还可辅助识别外层机械损伤。[5]
凯恒产品：聚四氟乙烯/聚酰亚胺绝缘电线电缆
参数的意义不是比较“谁更高”，而是判断其是否匹配具体工况。
05 · HEAT SHRINK
热缩管：处理局部绝缘和应力问题
端接后的焊点、端子和连接器尾部，需要补充局部绝缘和应力缓冲。
热缩管适合规则区域，选型时须同时核对收缩前、后的尺寸。
具体到安装环节，尺寸匹配和收缩质量都需要检查。NASA线束工艺规范要求，热缩管收缩前应大于被覆盖物的最大直径，收缩后应紧密贴合；安装后不应出现收缩不完全、裂纹、穿孔或烧焦。[6]
参数观察
凯恒2:1柔软氟橡胶热缩管的连续工作温度为-55℃至200℃，最低完全收缩温度为175℃。[5]
凯恒产品：柔软氟橡胶热缩管
工作温度不等于安装温度；还要确认周边线缆、连接器和元件能否承受安装加热。
尺寸过大会导致贴合不足，过小可能挤压绝缘；套管末端也应避开频繁弯折点。
06 · BRAIDED SLEEVE
编织套管：保护线束敷设路径
线束经过支架、孔洞和金属边缘时，振动会造成持续摩擦，需要沿路径耐磨和集束。
参数观察
凯恒PPS单丝和芳纶复丝开口型纺织套管的连续工作温度为-55℃至200℃，自卷曲结构便于在已有线束外部安装，也便于后续拆卸和检查。[5]
凯恒产品：PPS单丝和芳纶复丝开口型纺织套管
选型重点包括材料、扩张范围、搭边量、耐磨性能和端部固定；过松易移动，过紧会限制弯曲。
若存在电磁干扰风险，则需要使用金属防波套管，并设计配套的端接和接地方式。高性能铜合金丝防波套管的屏蔽效能指标不小于40dB，与传统铜编织防波套管相比可减重50%以上。[5]
产品屏蔽指标不等于系统结果，最终性能还受编织覆盖率、端接、接地阻抗和测试频段影响。
普通非金属编织套管不能因为具有编织结构，就被视为屏蔽产品。
07 · MOULDED BOOT
模缩套：完成尾部和分支过渡
连接器尾部、弯头和分支形状复杂，普通管材难以完整贴合。
模缩套以预成型结构提供应力缓冲、密封和机械保护。
参数观察
凯恒氟橡胶模缩套的工作温度为-55℃至200℃，安装温度为220℃；凯恒耐油模缩套的工作温度为-55℃至150℃，安装温度为175℃。[5]
凯恒产品：氟橡胶模缩套
模缩套不能只按外形选择。存在燃油、液压油等介质时，应优先核对耐介质性能，并确认周边部件可承受安装温度。
密封效果还取决于胶粘材料、界面清洁、尺寸配合和安装质量。
08 · SYSTEM
四个功能层次最终要组成一个系统
01 电线电缆决定传输、温度、重量和空间基础
02 热缩管保护焊点、端子及规则的局部区域
03 编织套管保护敷设路径，必要时配置金属屏蔽结构
04 模缩套完成尾部、弯头和分支的结构过渡
但材料配齐不等于防护完成。
不同材料还要在尺寸、安装温度、端接和接地方案上相互匹配。
最终设计应当回到完整线束进行验证，而不是分别证明每一种材料“性能合格”。
09 · PROCESS CONTROL
材料选对后，还要控制制造过程
热缩温度、操作时间、压接力和覆盖长度都会影响线束最终状态。
到了制造环节，防护方案能否稳定落地，取决于关键过程变量是否受控。T/YH 1008-2020从人员、设备、材料、工艺方法、环境和检测六个方面提出量化要求，电缆敷设安装也在其适用环节之内。[7]
中国航天科技集团七院7105厂通过激光剥线和智能温控，将单根导线处理时间由约1分钟缩短至20秒，剥切温度控制在±2℃；闭环伺服压接系统将压接力精度控制到±0.5牛。
相关改造完成后，产品不良率降至0.05%以下，压接效率提高66.7%。[8]
从环境输入到检验追溯的五步质量闭环
航空航天线束制造需要把经验转化为可记录、可验证、可追溯的工艺参数。
10 · FAQ
航空航天线束防护常见问题
Q1 热缩管和模缩套有什么区别？
热缩管适合直线区域、局部绝缘、标识和端部保护；模缩套具有预成型的直通、弯头或分支结构，更适合连接器尾部和线束分支。
Q2 普通编织套管可以替代屏蔽套管吗？
不能。非金属编织套管主要用于耐磨和集束。电磁屏蔽通常需要金属编织结构，并配合正确的连接器端接和接地设计。
Q3 工作温度和安装温度为什么要分别确认？
工作温度描述材料长期运行时的环境范围，安装温度描述热缩成型所需的加工条件。产品工作温度满足要求，不代表周边部件能够承受安装加热过程。
Q4 开展线束防护选型需要提供哪些信息？
通常需要明确额定电压、载流要求、工作温度、安装空间、线束外径、连接器尺寸、振动和弯折条件、接触介质、屏蔽要求，以及需要满足的试验或验收标准。
CONCLUSION
线束防护是一项系统工程
航空航天线束防护不是材料的简单叠加，而是一套从环境识别、材料选择、结构设计到制造检验的系统工程。
只有让电线电缆、热缩管、编织套管、金属防波套管和模缩套承担明确功能，并通过可量化、可验证、可追溯的工艺实现，才能提高线束在复杂环境中的稳定性和一致性。
REFERENCES
参考资料
[1] 张伟、王冬梅等：《The Research of Reliability of CX-1B-5 Connectors Coupling in AIT Process of Spacecraft》，2019。
https://doi.org/10.1088/1757-899X/563/3/032027
[2] GB/T 34516-2017《航天器振动试验方法》。
https://openstd.samr.gov.cn/bzgk/gb/newGbInfo?hcno=4BB69732B0A9A3E0067F3669E26158A1
[3] GB/T 34517-2017《航天器用非金属材料真空出气评价方法》。
https://openstd.samr.gov.cn/bzgk/std/newGbInfo?hcno=15B18E8107A729F8085B04EFA56A3834
[4] GB/Z 132-2025《航空航天电气要求 套管和模缩套 飞机用标准清单》。
https://std.samr.gov.cn/gb/search/gbDetailed?id=457AEDAD75521B2DE06397BE0A0A6FCF
[5] 广州凯恒集团产品技术资料：
https://www.gzkaiheng.com/dxdl
https://www.gzkaiheng.com/rsg
https://www.gzkaiheng.com/bzlcp
https://www.gzkaiheng.com/mst
[6] NASA-STD-8739.4A，2022。
https://standards.nasa.gov/standard/nasa/nasa-std-87394
[7] 中国宇航学会：T/YH 1008-2020《航天器装配工艺规程量化要求》。
https://www.ndls.org.cn/standard/detail/19fbc9cca8dbfede67468ba711b14f5f
[8] 中国航天科技集团：《航天科技七院7105厂电缆压接数字化转型记》，2025-08-18。
https://www.spacechina.com/n25/n2014789/n2014809/c4404201/content.html
-凯恒集团新媒体部-
排版：江佳茵
初审：江佳茵
终审：蔡君贤
- 2026-07-29
- 2026-07-29
- 2026-07-29
- 2026-07-17
- 2026-07-17
- 2026-07-06
- 2026-07-01
- 2026-06-15
