某型号直升机发参系统雷电间接效应防护研究

民用飞机闪电间接效应防护适航符合性方法研究

民用飞机闪电间接效应防护适航符合性方法研究摘要:闪电间接效应防护设计是民用飞机适航取证的重要组成部分,满足FAR25.1316条款要求是民用飞机闪电间接效应防护设计的最低目标。

制定合理的闪电间接效应防护措施,并在整个设计过程中有效的贯彻执行,同时,建立一套完整可行的符合性验证流程和符合性方法,是表明FAR25.1316条款符合性的前提。

本文简要介绍了该条款的验证流程和符合性方法,可应用于民用飞机的研制和适航验证工作。

关键词:闪电间接效应适航符合性闪电对飞机的影响是不可避免的,减少闪电对飞机的威胁一直都是摆在飞机设计者面前的一个重要的课题。

为提高飞机的操作性能和减轻飞机重量,大量精密的航空电子设备和复合材料结构的应用,使得飞机对闪电更加敏感,飞机遭受闪电后的损失也会更大。

目前,民用飞机的闪电防护设计已经成为适航认证的一个重要的组成部分,美国联邦航空管理局(FAA)颁布的联邦航空规章也增加了相应的条款,明确了运输类飞机的闪电防护设计要求。

闪电对飞机的影响包括闪电直接效应和闪电间接效应两部分,即闪电对飞机结构的物理损坏和对飞机电子电气设备产生干扰造成系统功能的暂时或永久失效,本文仅对闪电间接效应的适航符合性方法进行阐述。

1 适航要求美国联邦航空管理局颁布的FAR25.1316条款“系统闪电防护”明确了运输类飞机的闪电间接效应防护设计要求。

其中FAR25.1316a)条款针对的是经闪电特定风险分析确定的执行A级功能的系统,这些系统包括但不限于航电系统、飞控系统、电源系统、起落架系统和发动机控制系统,这些系统在遭遇闪电环境时,需保证其A级功能不受不利影响。

FAR25.1316b)条款针对的是经闪电特定风险分析确定的执行B、C级功能的系统,这些系统需保证在飞机遭遇闪电环境之后能及时恢复这些功能[1]。

FAR25.1316c)条款明确了表明上述两条条款符合性的设计和验证流程,包括：确定飞机的闪电分区、建立飞机的外部和内部闪电环境、确定系统和设备在飞机上的安装位置、确定系统和设备对闪电环境的敏感度、确定闪电防护设计措施,以及验证防护措施的充分性。

通勤类飞机闪电间接影响防护适航验证方法研究

通勤类飞机闪电间接影响防护适航验证方法研究【摘要】本文研究了闪电对通勤类飞机的影响及相应的防护措施研究。

通过探讨适航验证方法，结合闪电对通勤类飞机适航验证的影响和防护措施的有效性研究，提出了一种综合的防护措施方案。

研究表明，闪电对通勤类飞机的影响具有一定的危害性，但有效的防护措施可以降低事故发生的可能性。

未来的研究可以进一步完善防护措施，提高通勤类飞机的安全性，同时也需要注意研究的局限性。

本研究为通勤类飞机的安全提供了重要的参考依据，对于飞机行业具有积极的意义。

【关键词】通勤类飞机、闪电影响、防护措施、适航验证、研究、结论、展望、局限性1. 引言1.1 研究背景通勤类飞机在现代社会中扮演着越来越重要的角色，它们通常用于短距离航班和城市间通勤，为人们提供了便捷快速的交通工具。

由于通勤类飞机在飞行过程中往往会受到闪电的影响，因此飞机在适航验证过程中需要对闪电的影响进行充分考虑和防护。

闪电是大气中的放电现象，具有极高的能量，一次闪电击中飞机可能导致飞机系统损坏甚至飞行员和乘客的生命安全受到威胁。

研究如何有效地防护通勤类飞机免受闪电影响，成为了航空领域的重要课题。

针对通勤类飞机在闪电影响下的适航验证问题，研究人员需要探讨闪电如何对飞机产生影响，以及如何制定有效的防护措施。

通过深入研究闪电对通勤类飞机的影响机理，提出针对性的防护措施，并探讨有效的适航验证方法，可以为通勤类飞机的安全飞行提供重要的理论支持和技术指导。

1.2 研究目的本研究的目的是探讨通勤类飞机在闪电影响下的安全性及适航性验证方法，旨在提供有效的防护措施和保障飞行安全。

通过深入分析闪电对通勤类飞机的影响，以及当前防护措施的研究情况，旨在为制定更加科学的防护策略提供依据。

我们还将探讨适航验证方法在闪电影响下的适用性，为飞机的适航认证提供更为全面和准确的评估。

通过本研究的实施，可以深入了解闪电对通勤类飞机的潜在危害，进一步完善防护措施，提高通勤类飞机的飞行安全性。

飞机雷电直接效应防护试验标准与试验项目

飞机雷电直接效应防护试验标准与试验项目
一、介绍
飞机雷电直接效应（LPD）防护是在飞机设计过程中非常重要的一环，它能够给飞机
构型与构件提供关键的保护层，防止雷电直接效应对飞机构型及其组件造成的损伤。

为了
确保飞机LPD防护层的有效性，国际机场协会提出了《飞机雷电直接效应防护试验标准》，其中包含了具体的试验项目，以便确保飞机雷电直接效应防护层的有效性。

1、试验样品
本标准要求试验样品必须符合飞机各先进性能特性的设计标准，在结构和材料上都必
须和最终产品一致。

2、试验项目
（1）电弧灼烧试验：本试验用于测量电弧火花、热释电、跳火花和通过故障电路时
的回路中的绝缘材料的损伤程度；
（2）电弧火焰延伸测试：本试验用于测试电弧火花是否能够延伸到类似绞缆的复杂
配置形状中；
（3）电磁波效应测试：本试验可用于评估电磁波对介电材料以及涉及截面和构造的
安全性能，以确保电磁波不会传播到复杂的绞缆中；
（4）电磁脉冲试验：本试验主要是为了测量电磁脉冲对电子设备的损伤程度；
（5）传导效应测试：本试验主要是为了测量传导阻碍物件，例如电线缆、屏蔽罩、
接插件对电磁波传播效果的影响。

三、结论
通过依据国际机场协会提出的《飞机雷电直接效应防护试验标准》，可以明确地知道
飞机结构以及雷电直接效应防护层所需要满足的试验项目。

通过这些试验项目的测试，可
以更好的保护飞机的安全和结构的稳定性，对飞机的运行起到积极的作用。

设备闪电间接效应试验指标研究

研究报告科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald8民用飞机在飞行过程中遭遇闪电的事件时有报到。

据有关资料介绍，每架客机平均每年大约遭遇4～5次不同程度雷击现象。

根据作用机制和产生的后果，闪电效应可分为两类：闪电直接效应和闪电间接效应。

闪电间接效应是指当飞机遭到闪电后，外部闪电通过电磁耦合在设备接口上的产生的感应电流和电压，当其超过设备的敏感电平时就可能造成设备损坏或功能受扰，甚至于危及飞机的持续安全飞行和着陆。

闪电间接效应防护设计的基础之一是设备闪电防护指标的确定。

指标制定的准确与否决定了飞机设计后期更少的设计更改和更好的经济性。

1 设计需求闪电间接效应防护设计需求来自于适航条款和客户的需求。

需求的正确、完整与否是机载电子、电气设备防护指标准确确定的前提；不同安全性等级功能的系统/设备所对应防护设计要求不同，指标也不同。

基于适航要求，飞机闪电防护需求如下：a )飞机应被保护免受S A E A R P 5412A [1]所述闪电环境而引起灾难性影响；b )机载关键、重要系统、设备应符合FAR25.1316[2]要求，免受闪电间接效应影响。

上述需求分解到系统/设备，分析FAR25.1316Amendment25-134[3]可知，O EM应通过合理的系统、线缆设计和安装确保关键（LevelA）系统中的关键功能在飞机遭遇闪电期间和之后不受到任何不利影响，重要/主要的功能可以受到不利影响，但应在闪电环境过后能够及时的自动恢复；重要/主要（Leve lB/Lev elC）系统的重要/主要功能可以受到不利影响，但应在闪电环境过后及时恢复；D、E级功能无适航要求。

结合AC20-136B [4]，适航需求分解到设备：A级设备瞬态设计电平（E TDL）应比实际瞬态电平（ATL）大一倍，即至少6dB安全余量；B、C级设备的ETDL应不小于ATL。

2 指标制定根据DO-160G [5]，设备闪电间接效应防护指标包含两类3个试验，每个试验要求由1位字母和数字组成。

航空机载电子设备雷电间接效应防护设计及验证

航空航天科学技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald1DOI：10.16660/ki.1674-098X.2019.25.001航空机载电子设备雷电间接效应防护设计及验证于文刚李云丰毕筱曼(沈阳航盛科技有限责任公司辽宁沈阳 110035)摘要：随着航空技术的发展，一些普遍采用的复合材料技术以及微计算机、微电子技术对雷电环境变化的敏感程度大大提高，这对现代航空技术的发展提出了更高的要求。

本文首先通过分析目前航空技术面临的挑战，对航空机载电子间接设备的雷电防护原理和常用器件进行了描述；其次，详细介绍了电压箝位型瞬态抑制二极管（TVS ）的原理和功能，并对雷电间接效应防护设计进行试验，论述了对航空电子设备的具体防护措施；最后，通过试验证明：本文给出的航空机载电子设备雷电防护措施的效果非常明显，可以将其运用于同类电子产品电路的防护。

关键词：雷电防护设计 TVS 雷电间接效应中图分类号：TN409 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2019)09(a)-0001-03据统计，全国各地大约每天会发生数万次的雷电现象，各种各样的飞机都无法避免的会遇到危险的雷电天气，这种自然现象会对飞行器的安全构成严重的威胁，其产生的危害是难以估量的，会造成处于飞行过程中的飞行器发生雷电效应。

我国飞机技术的发展非常迅速，这也带来了一些问题，使得我国对机载设备的雷电防护有了更严格的要求，因此也就有了这样一项规定：我国的航空产品在确认交付使用之前，都要进行严密的雷电防护测试。

基于此，本文针对机载电子设备在雷电天气会产生的雷电间接效应设计了防护电路，并针对模拟量及ARINC429信号电路提出了具体可行的防护手段，最终，经过严谨的试验过程，证明了这些防护措施能够对电子设备的雷电防护起到非常有益的效果，值得推行。

1 雷电防护原理及常用器件1.1 雷电防护原理由于飞行器不能将大量的能量释放到地面，那么均衡的原理就发挥了作用，这就需要在飞行器的内部建立起一定的等电位差，而其中运用的均衡原理是必须要由电位补偿系统来实现的。

通勤类飞机闪电间接影响防护适航验证方法研究

通勤类飞机闪电间接影响防护适航验证方法研究1. 引言1.1 研究背景过去的研究中发现，通勤类飞机遭遇闪电的情况并不罕见，而闪电会给飞机的航空电子设备、机体结构和系统带来严重的损坏，甚至会导致飞机的失事。

研究如何有效地预防闪电对通勤类飞机的影响，提高飞机的安全性和适航性显得至关重要。

通过对通勤类飞机闪电防护的研究，我们可以开发出有效的防护措施，并建立起相应的适航验证方法。

这将为通勤类飞机的安全运行提供更加可靠的保障，为航空业的发展做出重要贡献。

开展通勤类飞机闪电间接影响防护适航验证方法的研究具有重要的意义和价值。

1.2 研究目的通勤类飞机闪电间接影响防护适航验证方法的研究旨在探讨如何有效应对通勤类飞机在飞行过程中可能遭遇的闪电攻击，从而保障飞机的飞行安全和乘客的生命财产安全。

具体研究目的包括：1. 分析通勤类飞机闪电对防护的重要性，揭示闪电对飞机造成的潜在危害和飞行安全的重要性；2. 探讨闪电影响的适航验证方法，研究如何利用先进的技术手段对通勤类飞机进行闪电影响的适航验证，确保飞机符合适航标准；3. 研究通勤类飞机闪电防护的挑战，分析当前存在的防护技术和手段的不足之处，探讨如何解决通勤类飞机闪电防护面临的挑战；4. 探讨适航验证方法的关键技术研究，研究如何借助先进的技术手段对通勤类飞机进行适航验证，确保飞机安全可靠。

综合以上研究目的，旨在为通勤类飞机闪电防护和适航验证提供科学依据和技术支持，提高通勤类飞机的飞行安全性和适航性。

1.3 研究意义通勤类飞机是一种普遍用于城市间短距离航班的飞行工具，随着航空业的不断发展，通勤类飞机的使用量也在逐渐增加。

随着天气变化、气候异常等因素的影响，闪电对通勤类飞机的安全造成了潜在威胁。

研究如何有效防护通勤类飞机免受闪电侵害，对提升飞机的飞行安全性和可靠性具有非常重要的意义。

在现代航空工业中，通勤类飞机的飞行安全一直是航空公司和制造商关注的重点之一。

闪电不仅会对飞机的电子设备和通讯系统造成损坏，还有可能引发飞机失事，造成严重的人员伤亡和财产损失。

通勤类飞机闪电间接影响防护适航验证方法研究

通勤类飞机闪电间接影响防护适航验证方法研究近年来，随着通勤类飞机数量的增加，对于其安全性能的要求也越来越高。

其中，闪电间接影响对于通勤类飞机的安全具有极大的威胁，因此防护措施必不可少。

本文旨在研究通勤类飞机闪电间接影响防护适航验证方法，以提升其安全性能。

在研究通勤类飞机闪电间接影响防护适航验证方法前，首先需要了解闪电间接影响的危害。

闪电间接影响是指飞机在飞行过程中受到周边雷电场的影响而产生的感应电流、感应电压、辐射场等现象。

这些现象会直接影响到飞机的系统和设备，可能导致系统故障、设备失灵等严重后果。

为了有效防护通勤类飞机免受闪电间接影响的危害，需要进行适航验证。

适航验证是指通过一系列试验和测试，验证飞机在各种情况下的飞行安全性能是否符合标准要求，以确保飞机具有良好的安全性能。

通勤类飞机闪电间接影响防护适航验证方法主要有以下几种：1. 传统试验法。

传统试验法是指通过对飞机进行实际试飞和实验室测试的方法，验证其在闪电影响下的安全性能。

该方法具有准确性高、可靠性强的优点，但是成本较高、时间较长，并且存在一定安全风险。

2. 数值模拟法。

数值模拟法是指使用电磁场数值计算软件对飞机的结构和系统进行分析和计算，验证其在闪电影响下的安全性能。

该方法具有成本低、效率高的优点，但是需要准确的电磁场参数，且计算结果与实际情况可能存在一定偏差。

3. 统计分析法。

统计分析法是指根据历史数据和经验，对通勤类飞机受到闪电间接影响的概率和影响程度进行评估，为其防护措施提供依据。

该方法具有便捷、快速的优点，但是需要足够的历史数据和经验支撑，且与实际情况可能存在一定差异。

针对以上三种通勤类飞机闪电间接影响防护适航验证方法，应根据具体情况进行选择和组合，以取得最佳的结果。

同时，将来随着技术的不断发展，可能会出现更为先进和有效的通勤类飞机闪电间接影响防护适航验证方法。

关于DO160中雷电间接效应试验的探讨

标准与应用352021年第2期安全与电磁兼容引言RTCA-DO160《民用机载电子设备环境条件和试验方法》[1]第22部分规定的雷电间接效应试验的瞬态电压/电流的波形及其电平，不能覆盖雷电实际电磁环境，下面就此展开分析，以期改善试验应力对实际环境的逼真度。

1 飞机雷电间接效应飞机雷电间接效应指对飞机外直击雷电瞬态的响应在机内产生的效应。

飞机被雷电击中附着后成为雷电通道一部分，流过的大雷电流及其伴随时变电磁场（主要是磁场）与平台界面作用，通过孔缝、电阻/透射耦合机制，穿过飞机外壳形成内部电磁环境，并产生间接效应——在内部导体（如非屏蔽导线、屏蔽芯线、屏蔽层、金属构件）上产生感应电压（高阻）或电流（低阻），它们相对机身结构参考地而言或呈现在与其构成的环路中。

1.1 飞机电磁耦合机制（1）孔缝耦合实质为磁场耦合，机理是附着机身的直击雷电流或附近雷电通道里的雷电流（效果弱许多）的伴随磁场穿透机身孔缝后，有以下三种情况：（a）在导体回路中感应瞬态电流，因过程为电流→磁场→电流，故波形WF1与驱动源（直接雷电流分量A）相同；（b）在导体/电缆束/飞机结构上/间接感应瞬态电压，因过程为电流变化→变化磁场→电压（源电流时变），其波形WF2是驱动源（直接雷电流）的时间导数（E =d Φ/d t =L d I /d t ）；（c）穿透孔缝的电场/磁场，在导体上激励瞬态谐振电压/电流（正弦衰减），其波形为WF3，导体长度约为λ/2、λ/4或其整倍数时最强，谐振频率多在1~ 10 MHz，常另称为谐振耦合。

孔缝耦合实际适用于小孔缝/大开口/部分或无遮挡等所有场景。

电小导体上受迫响应电流WF1与激励雷电流分量A 同波形，受迫响应电压波形WF2是激励电流的时间导数；电大导体上的自由响应则是正弦衰减振荡电压/电流WF3，所谓谐振耦合。

（2）结构电阻耦合由直击雷电流或磁场感应电流在复材蒙皮/构件的摘要讨论了RTCA-DO160第22部分“雷电感应瞬变敏感度”中雷电间接效应试验应力未覆盖实际电磁环境的问题。

雷电试验对民用飞机电子系统的影响与应对策略

雷电试验对民用飞机电子系统的影响与应对策略雷电是自然界中常见的天气现象之一，然而雷电对民用飞机电子系统造成的影响却是一个备受关注的问题。

由于现代飞机的大部分操作和通信都依赖于电子系统，雷电对其功能和安全性的影响可能导致灾难性的后果。

因此，对于雷电试验对民用飞机电子系统的影响以及应对策略的研究显得尤为重要。

本文将重点探讨雷电试验对民用飞机电子系统的影响，以及应对策略。

一、影响1. 直接（Immediate）影响：雷电试验时，电磁波产生的电场和磁场可能引起飞机电子设备内部的过电压和过电流，从而对其正常工作产生即时的负面影响。

例如，电子设备可能被烧毁、数据传输中断、显示屏出现故障等。

2. 间接（Indirect）影响：雷电试验产生的电磁波辐射会对飞机周围的电子设备以及飞行导航系统造成间接的影响。

这包括导航信号干扰、通信中断、雷达故障等。

二、应对策略1. 设计优化：飞机电子系统的设计应考虑雷电试验的影响。

例如，可以加强电路保护措施、增加避雷针的安装、优化设备的地线连接等。

2. 接地系统优化：合理设计飞机的接地系统可以有效减少雷电试验对电子系统的影响。

例如，优化接地的位置和布局，确保良好的接地路径，降低接地电阻等。

3. 屏蔽保护：在设计飞机的外壳和电子设备的外部结构时，考虑使用导电屏蔽材料来防止电磁波辐射的干扰。

这样可以有效地减少雷电试验对电子设备的影响。

4. 测试认证：在飞机研发和生产过程中，应进行充分的雷电试验和认证。

通过模拟实际雷电击击打击情况，验证飞机的电子系统是否能够正常工作，及时发现问题并加以解决。

5. 人员培训：对飞机维护和操作人员进行专业的培训，使其了解雷电试验对电子系统的影响以及应对策略。

同时，定期进行事故模拟演练，提高应急处理能力。

结论：雷电试验对民用飞机电子系统产生的影响是一个复杂而重要的问题。

通过合理的设计优化、接地系统优化、屏蔽保护、测试认证和人员培训等策略，可以有效减少雷电试验对电子系统的负面影响，提高飞机的安全性和可靠性。

通勤类飞机闪电间接影响防护适航验证方法研究

通勤类飞机闪电间接影响防护适航验证方法研究随着城市化进程的加快和人口流动性的增加，通勤类飞机成为了人们日常生活中不可或缺的交通工具。

通勤类飞机的安全性一直备受关注。

在飞机飞行过程中，闪电是一个潜在的威胁。

研究通勤类飞机闪电间接影响防护适航验证方法显得尤为重要。

一、通勤类飞机的重要性通勤类飞机是连接城市和乡村的桥梁，为居民提供了快速便捷的交通方式。

对于偏远地区的居民来说，通勤类飞机更是他们与城市联系的重要手段，扮演着难以替代的作用。

保障通勤类飞机的安全性对于社会来说至关重要。

闪电是大气电荷极端放电的结果，其产生的电磁波辐射会对飞机的电子设备和结构造成不同程度的损害。

特别是对于通勤类飞机来说，由于其尺寸较小，结构相对较弱，更容易受到闪电的影响。

如何有效防护闪电对通勤类飞机的影响，成为了一项迫切需要解决的问题。

三、闪电间接影响及防护适航验证方法1. 闪电间接影响通勤类飞机在飞行过程中，可能受到两种类型的闪电影响，即直接影响和间接影响。

直接影响是指闪电直接击中飞机，造成严重的结构损坏和系统故障。

而间接影响是指闪电附近的电磁场、电流感应导致飞机设备异常运行，甚至导致飞机失事。

对于通勤类飞机来说，防护闪电间接影响显得尤为重要。

为了有效防护通勤类飞机的闪电间接影响，需要进行相关的适航验证。

适航验证是飞机执行后备用设计和飞机安全保障的验证程序，包括设计适航验证和生产适航验证。

针对通勤类飞机的闪电间接影响防护，需要通过适航验证方法来验证飞机的设计和生产是否满足相关的防护要求。

四、研究方法及展望1. 研究方法（1）仿真模拟。

通过数值仿真的方法，模拟飞机在闪电环境下的电磁场分布和设备运行状态，评估闪电对飞机设备的间接影响。

（2）试验验证。

在实验室环境中，进行模拟闪电的电磁场辐射和电流感应试验，验证通勤类飞机设备的耐闪电能力。

（3）现场观测。

通过对通勤类飞机飞行过程中的闪电影响进行现场观测和数据采集，分析闪电对飞机的间接影响特点和规律。

雷电试验对民用飞机航电设备的故障分析与预防

雷电试验对民用飞机航电设备的故障分析与预防航空电子设备在飞机上起着至关重要的作用，它们负责控制飞机的航向、高度和速度等关键参数。

然而，由于飞机在飞行过程中经常遭遇雷电活动，雷电对航电设备产生的干扰和损害成为了一个不容忽视的问题。

本文将针对雷电试验对民用飞机航电设备的故障进行分析，并提出相应的预防措施。

1. 雷电试验对航电设备可能产生的故障雷电试验是一种通过模拟雷电冲击对飞机航电设备进行测试的方法。

在雷电试验中，飞机外部的导电表面会通过高压电源或雷电流发生器被击中，从而产生模拟真实雷电冲击的电流和电压。

这些冲击会对航电设备产生以下影响：（1）电磁辐射干扰：雷电冲击会产生大量的电磁辐射，进而对航电设备的正常工作产生干扰。

这些干扰可能导致导航系统误差、通讯中断以及显示设备异常等问题。

（2）过电压和过电流：雷电冲击产生的电流和电压峰值可能超过设备的额定工作范围，导致电子元器件受损。

这可能引发设备短路、故障甚至引发火灾等严重后果。

2. 预防措施为了减少雷电试验对航电设备的故障风险，应采取以下预防措施：（1）选择合适的材料和设计：航电设备的外壳应选用具有良好的导电性能和耐电磁辐射能力的材料。

此外，还应考虑设计合理的屏蔽结构，以减少电磁辐射对设备的影响。

（2）增加电磁屏蔽措施：航电设备内部的电子元器件可以通过使用金属壳体、层叠板、金属导线等方式进行电磁屏蔽，以减少外部电磁辐射的干扰。

此外，还可以采用地线和屏蔽接地等措施来增强设备的电磁兼容性。

（3）安装防雷装置：飞机的导电表面可以安装防雷接地装置，将雷电冲击引导到地面，减少对航电设备的直接影响。

此外，还可以在关键电路中安装过压保护器，及时将过电压引至地线，保护设备免受损坏。

（4）良好的维护和检测：定期对航电设备进行维护和检测，确保设备的正常工作状态。

例如，及时更换老化的电子元器件和敏感元件，修复损坏的屏蔽结构等。

3. 结论雷电试验对民用飞机航电设备是一个存在严重故障风险的环节。

民用飞机雷电试验中的防护设计优化

民用飞机雷电试验中的防护设计优化雷电试验是民用飞机研发和设计过程中非常重要的一环。

由于飞机在飞行中会经历各种自然环境的考验，雷电打击是其中最常见并且危险性较大的一种情况。

因此，在民用飞机的设计中，防护设计优化是必不可少的一部分。

本文将探讨民用飞机雷电试验中的防护设计优化，并提出一些相关的建议和措施。

一、背景介绍在综述之前，我们先来了解一下民用飞机在雷电试验中所面临的问题和挑战。

雷电是由大气层中形成的带电微粒在中空下降形成，当雷电接触到飞机时，会在表面产生强烈的电荷分布，进而引发电弧和电流，对飞机结构和系统产生不良影响。

因此，为了降低雷电对飞机的破坏，防护设计优化成为了一个重要的课题。

二、防护设计优化在民用飞机的设计中，有几个方面需要考虑，以优化防护设计。

1. 结构设计飞机的结构设计在雷电试验中起着关键作用。

首先，合理的材料选择是必不可少的。

一方面，需要选择具有较高电导率的金属材料，以便快速将雷电电荷分散到飞机各个区域，减少电弧和电流的形成。

另一方面，还需要考虑材料的重量和强度等因素，确保飞机的飞行性能和结构安全。

此外，还需要合理设计飞机的流线型结构，以减少雷电在其表面形成的分布。

2. 系统设计飞机的系统设计也是防护设计优化的一个重要方面。

首先，需要考虑雷电对机载设备的影响。

在设计过程中，应该选择具有一定抗雷电能力的设备，或者采取相应的防护措施，以防止雷电对设备的破坏。

另外，在系统布局上，应该合理分布各个设备的位置，避免雷电影响一个区域时对其他区域产生连锁反应。

3. 接地设计接地设计是民用飞机雷电试验中不可忽视的一个环节。

良好的接地系统可以快速将雷电电荷分散到地面，减少其对飞机的危害。

在接地设计中，需要选择适当的接地方法和材料，建立合理的接地网络。

此外，还需要注意接地系统的维护和检测，确保其正常工作。

4. 仿真模拟仿真模拟是优化防护设计的一种有效手段。

通过利用计算机模拟软件，可以模拟雷电试验的工作过程，分析飞机在雷电冲击下的响应和变形情况，进而优化防护措施。

飞控系统闪电间接效应的防护设计

图１中，分量Ａ表征了飞机遭遇闪电时产生的初始回击，其幅度可达几百ｋＡ，该分量是整个闪电过程中能量最大，影响最主要的部分：分量Ｂ用来表征由分量Ａ衰减到分
１闪电间接效应的基本特性
性的测试方法展开了研究，并提出了一种瞬态分析技术 Ⅲ ，开
图１
波形建模
创了通过试验验证电子设备的瞬态设计水平（ＥＴＤＬ）是否可
Ｆｉｇ．１Ｌｉｇｈｔｎｉｎｇｗａｖｅｆｏｒｍｍ０ｄｅｌｉｎｇ
叶继海，金平，韩冰
（上海飞机设计研究院上海２０１２１０）摘要：概述了闪电间接效应对民用飞机电传飞控系统的影响，并分析了不同闪电试验波形的耦合机制以及适航推荐的评估方法。提出了从电传飞控系统的接Ｉ＝／保护电路设计、互联电缆布线方式和系统架构等方面来防护闪电间接效
闪电是一种非常复杂的自然现象，其对飞机的影响可以
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誉蒿；罢
Ａ。分量Ｄ表征闪电在飞机上产生的二次回击，峰值电流为几
＋ｋＡ
收稿日期：２０１３ — ０６ — ０６
Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎｏｆｌｉｇｈｔｎｉｎｇｉｎｄｉｒｅｃｔｅｆｅｃｔｆｏｒ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱｉｆｇｈｔｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ

战机雷电间接效应试验的研究

战机雷电问接效应试验研究孟莹成飞公司西南电磁兼容监督检测中心［摘要］雷电直接效应可导致飞行器发生熔融、击穿等物理畸变，而雷电的间接效应却会使飞行器电性能失效或损坏，导致飞行器极限损失，对于装载有高精度飞控系统和航电系统的现代化战机进行雷电间接效应研究，确定雷电间接效应试验波型、试验布局和数据采集方式，将成为雷电间接效应防护设计的依据和里程碑。

［关键词］雷击雷电流模拟件峰值电流１综述在全球大气环境中，每天约发生８００万次雷电自然现象，雷电电磁脉冲放电能量可达数百兆焦耳。

在大气中飞行的飞行器，如：飞机、直升机、导弹、火箭、飞船等，不可避免的会遭遇到雷电环境，出现极限损失。

为此，飞行器的雷电防护设计已是其常规设计指标，有许多较为先进的雷电防护设计措施已在各种飞行器上使用，并有效地减少了雷电直接效应的危害。

当雷电扫掠机体后，对战机机载电子、电气设备产生的雷电间接效应，将给飞机带来灾难性的影响，据悉飞机的雷电间接效应试验研究在国内尚未开展。

现代化战机不仅装载有高精度的航电设备和飞控系统，以及大功率的电子对抗系统和火控雷达，这些电子设备通常与数据总线交联由计算机控制来实现高集成化的运作，对电磁环境的要求非常高，当飞机经过雷电环境或雷电掠过机体表面时，均可能在飞机设备舱产生雷电间接效应，而造成灾难性的损失。

因雷电作用使一架载有现代化大规模集成电路装备的战机出现致命故障，只需百分之一的雷电能量。

２雷电间接效应对机载设备的影响战机的电子、电气设备包括飞控计算机、显控台、雷达等Ｉ类重要设备，一般均装在战机前设备舱内，将战机前设备舱作为研究对象，根据雷电在飞机上不同的附着方式进行分析，可看到雷电的间接效应带来的后果。

当雷电附着在机头部位时（如雷达罩上），雷电电流的瞬态过程及分布，会产生强大的ｆ雷电脉冲电磁场，在电磁耦合效应的作用下，将会有部分雷电能量传导或辐射到机载电子电气设备上，导致机内Ｉ类（危及飞行安全的设备）设备不能正常工作，而使飞机出现灾难性事故，当雷电扫掠战机前设备舱外表面时，雷电电流部分通过前设备舱表面，部分则通过前设备舱机载设备的电缆，同样会给战机带来毁灭性灾难。

通勤类飞机闪电间接影响防护适航验证方法研究

通勤类飞机闪电间接影响防护适航验证方法研究通勤类飞机的使用频率较高，而闪电是影响飞行安全的常见气象灾害之一。

在评估该类飞机的适航性时，需要考虑闪电对器材的影响，从而设计出相应的防护措施。

而如何适当地验证这些防护措施的有效性，具有极大的技术挑战性和科学意义。

本文将探讨通勤类飞机闪电间接影响防护适航验证方法的研究现状。

通勤类飞机通常会在起飞和降落时经历较多的雷暴天气，这时闪电可通过气体放电或感应放电等形式对飞机产生电场、电磁辐射及电流等不同形式的间接影响。

为了降低这类影响的危害度，主要有以下几种防护措施：（1）电气绝缘材料的使用：使用电气绝缘材料对航空电子设备进行隔离和防护，如采用绝缘塑料材料、电气玻璃布等。

（2）电气接地的防护：适当设置适当的接地装置，以便将飞机上的雷电流引入到大气中，减轻其对飞机系统的影响。

（3）机体自身保护措施：在飞机机体表面安装合适的避雷杆和避雷带，将产生的雷电阻挡在机体外部。

（4）电子设备保护：对电子设备采用防雷不间断电源、过电压保护等措施，以在雷电浪涌等突发情况下保护电子设备的正常运行。

2.1 试验验证方法试验验证方法是一种针对实际飞行情况下进行的，较为直观和实际的验证方法。

通常采用发送间接雷击的方式，通过攻击不同部位，检测飞机各系统的运行情况，进而得出闪电间接影响防护措施的有效性。

目前，国际间一些标准组织均采用试验验证方法，如欧洲ROSHIRE项目[2]，美国FAA[3]等。

仿真计算方法是以计算机建模的方式，模拟闪电对飞机的间接影响情况，进而分析和评估采用的防护措施的有效性。

该方法有着高效、准确的特点，并可以虚拟出多种雷击的模型，模拟出不同情况下的器材响应情况，有利于优化设计方案和减少实际试验的数量。

但该方法仍存在模型不精确和算法稳定性较差等问题。

仿真试验是试验方法和仿真计算方法的结合体，其实质是将真实飞机部件，建立为数字模型，在仿真环境下进行受雷验证，以便更真实地评估该类防护措施的有效性。

民用飞机雷电试验中的材料防护技术研究与应用策略

民用飞机雷电试验中的材料防护技术研究与应用策略1.引言随着民用航空业的迅速发展，民用飞机的安全性成为了一个关键的议题。

雷击是飞机所面临的一个重要威胁，因此，对于民用飞机的雷电试验和材料防护技术的研究和应用具有重要的意义。

本文将探讨民用飞机雷电试验中的材料防护技术以及相应的应用策略。

2.飞机雷电试验的重要性民用飞机在飞行过程中可能会遭遇雷击，雷电击中飞机会对飞机的结构和系统产生严重破坏，威胁乘客和机组成员的安全。

因此，飞机的雷电试验是确保飞机安全性的关键环节。

飞机雷电试验旨在模拟雷击过程，评估飞机能否经受雷电攻击并继续安全飞行。

3.材料防护技术的研究与发展材料防护技术是保护飞机免受雷击损坏的关键。

目前，研究人员主要集中在以下几个方面：3.1 金属材料的防护金属结构是飞机主要的构造材料，因此其防护尤为重要。

研究人员通过改变材料的组合、表面处理等方式来提高金属结构的防护能力。

常用的方法包括附加导电层、提高导电性能等。

3.2 复合材料的防护复合材料在飞机结构中的应用越来越广泛，但与金属材料相比，复合材料的雷电防护面临更多的挑战。

研究人员通过改进复合材料的导电性能、设计阻抗匹配等手段来提高复合材料的雷电防护能力。

3.3 涂料和涂层的防护涂料和涂层是另一种重要的材料防护方式。

通过添加导电粉末、改变涂层的导电性等方式，可以显著提高涂层的雷电防护能力，并降低雷电击中的损害程度。

4.材料防护技术的应用策略除了研究材料防护技术，制定合理的应用策略也至关重要。

以下是几种可行的应用策略：4.1 监测和预警系统建立雷电监测和预警系统，及时掌握雷电活动情况，以便采取针对性措施降低雷击损坏的可能。

4.2 定期检测和维护对飞机材料的防护层进行定期检测和维护，确保其防护性能正常，以减少雷电袭击的风险。

4.3 设计优化在飞机设计阶段，考虑材料防护技术的应用，通过优化设计，提高飞机整体防护能力。

4.4 培训和教育加强飞行人员和维护人员的培训和教育，提高他们对于雷电防护的认识和应对能力。

民用飞机电子／电气系统闪电间接效应设计与验证技术研究

民用飞机电子／电气系统闪电间接效应设计与验证技术研究摘要闪电是一种常见的自然放电现象，一旦击中飞机，飞机结构上会有大电流流过。

由于电磁感应或者电势差的形成，飞机内的电缆上或设备接口处会产生高电压或电流，这种闪电间接瞬态效应会影响系统的正常工作，甚至损坏电子、电气设备。

本文针对民用飞机电子/电气系统闪电间接效应防护的适航条款要求，详细介绍对该条款的通用符合性方法，包括需求的确定、闪电防护设计以及需求验证等。

关键词民用飞机；闪电防护；适航引言根据历史统计数据及分析研究结果，飞机平均每飞行1000～20000小时，会被闪电击中一次。

一旦被闪电直接击中，飞机结构上会产生数百千安培的电流，使得飞机内部电磁环境发生变化，对系统/设备的关键功能会产生干扰甚至有可能损坏设备，进而可能引发灾难性事故，这对于民用飞机来说是不可接受的。

因此，电气和电子系统闪电防护非常重要，在FAA、EASA和CAAC等適航当局颁布的第25部《运输类飞机适航标准》中，条款25.1316明确提出了电气和电子系统应满足闪电防护的要求。

针对该适航条款，RTCADO-160G提供了设备对条款25.1316要求的符合性方法，SAE ARP 5413提供了系统对条款25.1316要求的符合性方法，其中针对A级系统（执行SAE ARP 4754中定义FDAL为A级的功能），闪电防护设计和验证的要求是非常严格的。

闪电间接效应主要是通过电缆耦合或者电势差的方式进入设备内部，损坏或干扰电子设备，进而影响系统的正常工作。

在考虑闪电间接效应的防护时，可采用两级防护：①电缆防护设计；②设备内部过压保护。

在进行闪电防护设计前，应先确认飞机不同区域的闪电干扰形式和等级，再进行闪电防护设计，并对需求进行试验验证。

1 闪电防护相关条款在中国民用航空局CAAC颁布的CCAR-25-R4《运输类飞机适航标准》中，条款第25.1316条提出了系统闪电防护要求，内容如下：（1）对于其功能失效会影响或妨碍飞机继续安全飞行和着陆的每种电气、电子系统的设计和安装，必须保证在飞机遭遇闪电环境时，执行这些功能的系统的工作与工作能力不受不利影响；（2）对于其功能失效会影响或造成降低飞机能力或飞行机组处理不利运行条件能力的各种电气和电子系统的设计与安装，必须保证在飞机遭遇闪电环境之后能及时恢复这些功能；（3）必须按照遭遇严重闪电环境来表明对于本条（a）和（b）的闪电防护准则的符合性。

通勤类飞机闪电间接影响防护适航验证方法研究

通勤类飞机闪电间接影响防护适航验证方法研究现代航空运输的发展离不开通勤类飞机的应用。

通勤类飞机是一种小型、低成本、高效率的航空运输工具，尤其适合繁忙的都市通勤交通。

在通勤类飞机的设计和制造过程中，必须考虑到闪电对飞机产生的间接影响，并通过适航验证方法对飞机进行合理防护。

闪电对通勤类飞机产生的间接影响主要体现在电磁干扰和结构损坏两个方面。

闪电产生的强电磁场会对飞机上的电子设备产生影响，干扰其正常工作，甚至引发故障。

闪电击中飞机的部位还会造成局部结构损坏，对飞机的安全性产生威胁。

针对这些问题，通勤类飞机的设计和制造过程中需要采取适当的防护措施，以确保其安全飞行。

而这些防护措施的有效性和合理性，则需要通过适航验证方法进行评估。

适航验证方法是指一种科学的测试、评估和验证过程，用于验证航空器的设计和制造是否符合适航标准。

在通勤类飞机的防护适航验证方法中，主要包括以下几个方面：首先是电磁干扰测试。

通过模拟闪电的电磁场，对通勤类飞机上的电子设备进行敏感性测试，评估其在闪电干扰下的工作稳定性和可靠性。

这一步骤对于确保通勤类飞机上的电子设备不受闪电干扰至关重要。

其次是结构损伤测试。

通过模拟闪电击中通勤类飞机的部位，评估其对飞机结构的损坏程度和安全性影响。

这一测试可以帮助设计师确定合理的结构加强措施，以提高通勤类飞机的抗击闪电能力。

最后是系统安全性评估。

通过对闪电对通勤类飞机各个系统的影响进行综合评估，确定其对飞机整体安全性的影响程度。

这一评估过程有助于提醒设计师在设计和制造过程中注意防护细节，最大限度地确保通勤类飞机的飞行安全。

通勤类飞机的防护适航验证方法对于确保飞机的安全飞行至关重要。

通过电磁干扰测试、结构损伤测试和系统安全性评估等步骤，可以有效评估通勤类飞机对闪电的间接影响，并采取相应防护措施。

这将为通勤类飞机的设计和制造提供重要的技术支撑，推动通勤类飞机的发展。

民用飞机雷电试验中的电磁环境分析与技术研究方法

民用飞机雷电试验中的电磁环境分析与技术研究方法随着民航业的不断发展与进步，对民用飞机的安全性和可靠性要求也越来越高。

雷电是飞行过程中面临的一种主要自然灾害，会对飞机的电子设备和飞行性能产生严重的影响。

为了确保航空器在雷暴天气下的飞行安全，进行民用飞机雷电试验的电磁环境分析与技术研究显得尤为重要。

本文将针对这一问题，探讨民用飞机雷电试验中的电磁环境分析与技术研究方法。

一、雷电试验的背景与意义雷电试验是通过模拟飞机与雷电相互作用的过程，评估飞机及其系统的耐雷能力和雷电防护措施的有效性。

通过雷电试验，可以研究飞机在雷击过程中的电磁环境特性和传导路径，为制定相应的防护措施提供科学依据。

这对于提高飞机在雷电天气下的飞行安全性具有重要意义。

二、民用飞机雷电试验的电磁环境分析方法1. 电磁环境特性测量与分析根据民用飞机的不同设计特点和雷电环境的复杂性，需要通过在实际雷电环境下进行试验来获取电磁环境特性的数据。

试验过程中可采集雷电流、雷电电场、雷电电压等相关数据，并结合仿真模拟与统计分析的方法，对电磁环境的时域、频域与空域特性进行分析，以了解雷电试验中电磁环境的基本特点。

2. 雷电作用机理研究雷电与飞机的相互作用过程极其复杂，需要深入研究其作用机理。

通过对雷电通路、雷电荷量、雷电电流等因素的分析和研究，可以揭示雷电作用对飞机系统的影响规律，为制定合理的防护策略提供科学依据。

3. 雷电试验数据处理与模拟仿真通过雷电试验获取的大量数据需要进行处理与分析。

一方面，根据试验数据进行数据分析，如均值、方差、相关性分析等，从而揭示不同雷电参数对飞机系统的影响程度；另一方面，可利用计算机仿真技术，对飞机在雷电环境下的电磁响应进行模拟，从而更好地评估飞机系统的雷电防护性能。

三、技术研究方法的应用案例1. 雷电试验台架的设计与建设为了模拟真实的雷电环境，需要建立一套适用于民用飞机的雷电试验台架。

该台架应包括供电系统、雷电发生器、测量系统等，能够满足不同的雷电试验需求。

通勤类飞机闪电间接影响防护适航验证方法研究

通勤类飞机闪电间接影响防护适航验证方法研究
闪电天气对通勤类飞机的直接影响主要体现在气象条件下的雷击风险。

通勤类飞机的机身和结构是由导电材料组成的，容易成为闪电击中的目标。

飞机的设计、制造和适航验证过程中需要考虑闪电保护措施。

通常，闪电保护系统由导电部分和非导电部分组成。

导电部分包括导电体和接地系统，用于引导闪电流传导到地面，以减少对飞机的损害。

非导电部分包括绝缘体和间隙，用于防止闪电直接接触到导电部分，从而减少闪电流的引入。

通勤类飞机闪电间接影响的防护问题并非仅仅局限于直接的雷击风险。

飞机在经历雷击后，可能会出现诸如电磁干扰、设备损坏、系统故障等间接影响。

这些间接影响可能会对飞机的适航性产生负面影响。

目前，针对通勤类飞机闪电间接影响的防护适航验证方法的研究还相对较少。

为了研究通勤类飞机闪电间接影响的防护适航验证方法，可以从以下几个方面展开研究。

需要详细了解闪电对飞机的间接影响机理，包括电磁干扰的产生原理、设备损坏的机制、系统故障的导致等。

可以开展实验研究，模拟闪电对通勤类飞机的间接影响，探索适航验证方法。

实验可以通过模拟雷击、电磁辐射等方式进行，以验证飞机系统在这些情况下的正常运行能力。

可以基于实验结果，修订和完善现有的适航验证标准和指南，以确保通勤类飞机在闪电天气下能够安全运行。

通勤类飞机闪电间接影响的防护适航验证方法的研究具有重要的意义。

通过深入了解闪电对飞机的间接影响机理，并开展实验研究，可以为飞机的适航验证和防护提供科学依据，以确保通勤类飞机在闪电天气下的飞行安全。