雷电直接效应试验项目
系留气球雷电直接效应防护研究
系留气球雷电直接效应防护研究摘要：系留气球雷电直接效应防护是一项非常复杂的系统工程，没有任何一个系统可以全面防止雷电灾害。
针对雷电干扰的特点、规律和系留气球的使用模式，通过接闪装置、雷电泄放通道、接地装置的设计和布置，把雷电直接效应对系留气球的干扰和影响减少到最低程度。
关键词：系留气球；雷电直接效应；雷电防护；雷电试验0 引言系留气球是一种利用轻于空气（LTA）气体的浮力获得升力并可长时间留空的飞行器。
在系留气球的试验试飞过程中，一些严重影响系留气球安全的因素也逐渐暴露出来。
其中，由于雷电事故所引起的财产损失和型号研制进度的延误是严重的。
系留气球一旦遭受直击雷，而又没有安装合格的防直击雷装置，则可能击中球体表面的设备或挂架，甚至击穿囊体，造成不可挽回的损失，因此在系留气球设计时必须进行雷电直接效应防护设计。
本文针对系留气球的使用模式，分析直接效应防护原理，提出接闪装置、接地装置布置，系留缆绳设计关键参数，确定了系留气球雷电直接效应防护设计方法。
1 系留气球雷电直接效应防护原理目前不论国际还是国内均没有针对系留气球制定的雷电防护标准，只能参考与系留气球特征相似的平台或者系统的雷电防护标准，如GJB 2639-1996《军用飞机雷电防护》、GB 50057-2007《建筑物防雷设计规范》等。
但由于系留气球与飞机结构上的差异，根据系留气球的使用模式，将其防护设计划分为接闪针网带、引下线和接地装置。
当系留气球处于升空状态时，接闪装置接闪，附着于接闪装置上的雷电电流经旋转连接器传到系留缆绳上，然后通过系留缆绳传到地面锚泊车泄放到大地，由此完成整个雷电电流泄放过程；当系留气球处于锚泊状态时，接闪装置接闪，附着于接闪装置上的雷电电流传到系留塔上，再通过系留塔泄放到锚泊车车体泄放到大地，由此完成整个雷电电流泄放过程。
2 直接效应防护设计2.1 接闪装置接闪装置是系留气球遭受雷击时的主要接闪部件，避免球体和球载设备遭受雷电直接附着。
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。
飞机雷电防护试验的有关标准
广电计量—环境可靠性与电磁兼容试验中心/1.FAR-25和CCAR-25FAR-25《美国联邦航空条例第25部：运输类飞机适航条例》是由美国FAA（联邦航空管理局）颁布的，其中“25.581 闪电防护”、“25.954 燃油系统的闪电防护”、“25.1316 系统闪电防护”与雷电防护有关，分别对结构部分、燃油系统及机载电子设备的雷电防护能力作了要求，但没有规定防护能力的验证方法。
CCAR-25是由中国民航总局颁布的运输类飞机适航条例，与FAR-25内容基本相同。
适航条例对飞机的雷电防护能力提出了要求，飞机获取适航证前，需验证这些能力，当不能满足任一条款对飞机雷电防护的安全性要求时，适航审查当局将拒发适航证，飞机也不得进入航线。
飞机雷电防护适航审查的符合性方法通常有分析计算法、类比法和地面模拟雷电试验法。
分析计算方法主要用于飞机某些能得出准确解得局部结构和部件的计算。
类比法主要是将外形、结构和用途都基本相同的飞机或结构与部件，与已通过适航审查的飞机或结构与部件进行比对，确实相同则可认为满足要求。
地面模拟雷电试验法，主要用于新机型的研制、设计和老机型的改进或改型设计。
由于飞机外形的不规则性及机械结构与电气电子系统的多样性与复杂性，电场与磁场的精确解非常困难，故上述方法中地面模拟雷电试验方法最有效。
目前国内进行地面模拟雷电试验可参考的标准主要有两个RTCA/DO-160和GJB3567A。
2.RTCA/DO-160RTCA/DO-160《机载设备环境条件与测试规程》是由RTCA（航空无线电技术委员会）下属的SC135特别委员会起草制定的。
DO-160的适用对象包括了所有的航空飞行器，从轻型到重型，从小型到大型，它提供了一整套实验室测试方法以判定被测对象在模拟的环境条件下是否满足规定的性能指标要求。
目前，RTCA/DO-160已更新至F版本（2007年12月发布）。
RTCA/DO-160中的第22节为“雷电感应瞬变敏感度”，第23节为“雷电直接效应”。
DO-160
DO160电磁兼容测试系统RTCA DO-160《机载设备环境条件与测试规程》是由RTCA（航空无线电技术委员会）下属的SC135特别委员会起草制定的，DO-160规定的测试是为满足联邦航空管理局（FAA）或者其他国际规定对安装在商业航空器上设备的要求而进行的典型测试。
DO-160包括26个部分和三个附件，包括有：温度、高度、振动、沙/尘、电源输入、射频敏感度、雷击和静电放电等测试内容，但是只有15至23节和25节与电磁兼容相关。
其中的第22节为“雷电感应瞬变敏感度”，第23节为“雷电直接效应”，这两类测试是DO-160的特色内容，充分考虑到了实际工作的雷电环境对航空飞行器的影响。
DO-160涵盖了航空电气电子设备（航空电子学）的标准步骤和环境测试标准，适用对象包括了所有的航空飞行器，从轻型到重型，从小型到大型，如小型通用航空器、商业喷气式飞机、直升机、区域喷气式飞机和巨型喷气式飞机。
它提供了一整套实验室测试方法以判定被测对象在模拟的环境条件下是否满足规定的性能指标要求。
目前，DO-160已更新至G版本（2010年12月发布）。
DO-160的制定和修正与RTCA的欧盟版本：EUROCAE相配合,作为横跨大西洋的两个组织的合作成果，DO-160F与它的欧洲版本EUROCAE ED-14F 完全一致。
DO-160中提供的建议和方法经常被用作政府部门及企业决策的依据，也是美国联邦航空局（FAA）许多技术标准指令的基础。
该标准在国际航空领域有着极大的影响力和广泛应用，目前我国很多飞机项目的设计和验证均参照DO-160。
RTCA DO-160标准规定了航空机载设备的环境条件和试验程序，其中与EMC相关的测试项目有九个章节。
爱邦电磁依据该标准，结合丰富的EMC测试经验，面向航空领域提供专业的测试系统集成业务。
测试系统可以分为如下几部分：1. 射频能量发射（RTCA DO-160 Sec 21）2. 射频敏感度（RTCA DO-160 Sec 20）3. 电源线音频信号及感应信号敏感度（RTCA DO-160 Sec 18&19）4. 电压尖峰测试（RTCA DO-160 Sec 17）磁场效应、电源输入和静电放电测试（RTCA DO-160 Sec 15、16、25）均有专用的仪器实现测试，不需要系统集成。
飞机雷电防护标准试验与波形
飞机雷电防护标准试验与波形飞机雷电防护标准试验与波形1 概述地球上平均每天约发生800万次雷电各类飞行器不可避免(不以人的意志为转移)的要遭遇大气雷电环境巨大的雷电能量和雷电电磁脉冲辐射场使得飞行事故时有发生如1969年美国阿波罗12号宇宙飞船在发射升空时遭到雷击;1987年美国瓦罗普斯岛上5枚火箭遭雷击其中3枚自行点火升空1988年9月越南一架客机在曼谷上空遭雷击76人遇难美国军方70年代10年间的雷击事故统计表明平均每年约有一架飞机遭雷击而坠毁各种等级事故每年则不下百起2000年6月,我国一架飞机在强雷暴环境中失事,飞机遭到了雷击通常一架固定航线的飞机平均每年要遭到一次雷击航空史上已有2500多架飞机遭雷电击毁在现代航空航天技术中为减轻飞行器结构重量和提高飞行器测控系统性能而大力发展并大量采用的先进复合材料技术和微计算机微电子测控技术对雷电更敏感遭到雷击时损失更大因此必须发展飞行器的雷电防护设计和试验研究技术2 飞机的雷电防护要求自上世纪60年代中期以来一直每两年举行一次国际雷电与静电学术会议(ICOLSE)交流与讨论飞机的雷电防护要求标准与设计和试验研究工作美国和欧洲等适航当局先后颁发了各类适航条例如FAR23部25部27部29部等适航条例就飞机的雷电防护提出了严格的要求我国也参照欧美飞机雷电防护体系颁发了相应的适航条例如CCAR25部等这些适航条例对飞机雷电防护的要求主要归为三大类即飞机结构与部件飞机燃油系统和飞机电气电子系统例如25581条款针对飞机的总体及其组件25954条款针对飞机的燃油系统25.1316条款针对飞机的电气电子系统需对这些要求进行验证当不能满足上述任一条款对飞机雷电防护的安全性要求时适航审查当局将拒发适航证飞机将不得进入航线3 飞机雷电防护的适航审查飞机雷电防护适航审查的符合性方法通常有分析计算法类比法和地面模拟雷电试验法分析计算方法主要用于飞机某些能得出准确解的局部结构和部件的计算类比法主要是将外形结构和用途都基本相同的飞机或结构与部件与已通过适航审查的飞机或结构与部件进行比对确实相同则可认为满足要求地面模拟雷电试验法主要用于新机型的研制设计和老机型的改进或改型设计由于飞机外形的不规则性及机械结构与电气电子系统的多样性与复杂性电场与磁场的精确解非常困难故上述方法中地面模拟雷电试验方法最有效4 我国飞机雷电防护标准和试验波形要实现飞机在雷电环境下的各项安全要求除需进行正确有效的设计和制造外还需有效的试验与检测手段目前国际公认的有关飞行器的雷电试验波形由美国SAE学会于上世纪70年代发布的AE4L报告给出其后的一系列军民用飞机的雷电防护试验标准中基本都采用了这个报告给出的波形我国目前采用的飞机雷电防护标准,主要有国家军用标准GJB 2639-96军用飞机雷电防护GJB 3567-99军用飞机雷电防护鉴定试验方法和航空工业标准HB 6129-87飞机雷电防护要求及试验方法等飞机雷电防护试验主要有雷电附着点试验雷电直接效应试验和雷电间接效应试验在雷电附着点试验中分别有最高可达MV级的高电压ACB和D波等波形如图1所示以满足飞机不同的雷电压试验要求其中电压A波要求上升率为1000kVs 电压B波上升时间约1.2s 半峰时间约50s用于在试验样品与电极间建立所要求的电场梯度电压C波持续时间2s电压上升率和幅值不作规定主要用于飞机或飞机模型的雷电区域划分试验电压D波的上升时间约50250s在雷电流试验中分别有雷电流ABCD分量和EH波等不同参数的波形以满足不同的雷电流试验要求其中A分量的电流峰值可达200kA 作用时间500s(可调整为10350s波形)作用积分为2106A2s各分量主要用于能量冲击试验即雷电直接效应试验根据试验要求可以不同的组合以连续的方式作用到试验样品上图2为雷电流A(500s)B(5ms)C(0.251s)D(500s)各分量的示意图E波和H波主要用于雷电电磁兼容LEMC即雷电间接效应试验电流变化率可达105AsH波的波形见图3但试验时H波需以波形串的方式作用到试验样品上5飞机雷电防护试验要求51 工程试验一架新飞机在设计时就需严格考虑雷电防护飞机的气动外形确定后即开始飞机雷电区域划分的确定这通常由雷电附着点试验来完成可采用雷电压A波C波和D波等波形飞机的不同部位结构或部件包括电气电子系统等在进行雷电防护设计时首先需确定自己所处飞机上的雷电防护区域不同的区域对雷电防护的设计要求是不同的目前国际上通行的作法是将飞机表面划分为36个区可采用不小于130的飞机缩比模型试验如A319飞机进行了117的缩比模型雷电附着区域划分试验,模型飞机的电气结构特征应与原机一样在确定了飞机的雷电区域划分后飞机的各个。
开关电源雷击测试标准
开关电源雷击测试标准
首先，开关电源雷击测试标准的测试方法包括直接雷击和间接雷击两种。
直接
雷击是指将雷电流直接作用于设备上，模拟真实雷击环境；间接雷击是指通过电压波形发生器对设备进行间接雷击测试。
在进行测试时，需要根据设备的使用环境和实际情况选择合适的测试方法，以确保测试结果的准确性和可靠性。
其次，开关电源雷击测试标准的测试流程包括前期准备、测试操作和测试结束
三个阶段。
在前期准备阶段，需要对测试设备进行检查和校准，确保设备正常工作；在测试操作阶段，需要按照标准要求进行测试操作，并记录测试数据；在测试结束阶段，需要对测试数据进行分析和评估，得出测试结论并编制测试报告。
最后，开关电源雷击测试标准的测试要求包括设备的耐雷击能力、耐电压能力
和耐电磁干扰能力等。
在进行测试时，需要根据标准要求对设备进行全面的测试，确保设备在雷击环境下能够正常运行并保持安全性。
总之，开关电源雷击测试标准是保证设备在雷击环境中可靠运行的重要手段，
通过严格遵守测试方法、测试流程和测试要求，可以有效地评估设备的可靠性和安全性，为设备的设计和生产提供重要参考。
希望本文的介绍能够对相关人员有所帮助，谢谢阅读。
科技成果——雷电与静电防护试验技术
科技成果——雷电与静电防护试验技术技术开发单位合肥航太电物理技术有限公司技术简介雷电是影响飞机飞行安全的重要因素之一，现代飞行器技术发展迅速，采用先进复合材料和微电子技术的飞机，对雷电和静电的影响更敏感，遭到其破坏后损失更大。
国家对飞机雷电与静电防护试验技术的需求非常迫切。
没有自己的方法、标准、试验体系和装置，就无法掌握雷电防护对飞机影响的相关数据，因此将制约我国独立自主研制的飞机的雷电安全性能。
飞机雷电与静电防护试验技术涵盖雷电防护试验技术研究，雷电防护的计算仿真和模拟雷电防护验证等方面的内容；而雷电波发生器的研制则涉及高压强流雷电波发生的关键技术研究，试验装置的研制、组建和飞机及其关键部件的雷电防护验证工作等。
常规的试验是一个系统工程，应该包含试验的理论体系和工程过程，而试验的理论体系中应该含有试验的依据、目的、目标，以及事先设计的试验指导方案，试验前的预期结果等方面的文档或者条文等；而飞机雷电与静电防护试验技术，因为其应用对象的特殊性，决定了其与常规试验技术的又有更多的内容，主要表现在试验对象的不确定性，试验目标的非唯一性，试验结论的多样性等。
因此作为试验技术的第一环节，需要做充足的准备。
飞机雷电与静电防护试验的方法通常计算仿真方法和实验室验证方法。
使用计算机软件，对飞机局部结构和部件进行雷电防护计算仿真，是实验室验证前的一种有效方法，其仿真计算结果可以为验证提供指导，提高试验效率。
计算仿真方法是采用相关的雷击、电磁脉冲仿真软件，对飞机的雷击仿真进行分析，以及各类飞机飞越各种强电磁环境时的仿真分析和设计。
由于飞机外形的不规则性及飞机机械结构与飞机电气电子系统的多样性与复杂性，电场与磁场的精确解非常困难，故仿真分析法得出的结果，往往需要通过实验室模拟雷电防护验证方法进行验证。
实验室模拟雷电防护验证过程：应首先进行飞机雷电区域划分确定工作，该项工作是飞机雷电防护验证工作的重要基础，必须在顶层阶段完成。
雷电冲击试验标准
雷电冲击试验标准雷电是大气中的一种自然现象，它的出现往往伴随着极强的电磁场和电流，对于电子设备和系统来说，雷电的冲击可能会导致设备损坏甚至系统瘫痪。
因此，为了确保电子设备和系统在雷电环境下的正常运行，需要进行雷电冲击试验，并根据相关标准进行评估。
雷电冲击试验是指在实验室条件下，通过模拟雷电放电的方式对电子设备和系统进行冲击，以验证其对雷电环境的抗干扰能力。
一般来说，雷电冲击试验主要包括直接雷击试验和间接雷击试验两种。
直接雷击试验是指将模拟雷电的高能量电流直接施加在待测设备上，以模拟真实雷击情况下设备的响应。
而间接雷击试验则是通过电磁感应的方式对设备进行冲击，模拟雷电感应对设备的影响。
在进行雷电冲击试验时，需要依据相关的标准进行操作，以确保试验的可靠性和准确性。
目前，国际上常用的雷电冲击试验标准主要包括IEC 61000-4-5、MIL-STD-461等。
这些标准对于试验设备、试验环境、试验参数等方面都有详细的规定，用户在进行试验时应严格按照标准要求进行操作。
在进行直接雷击试验时，需要注意选用合适的雷击波形、雷击电流幅值和试验波形等参数，同时还需要考虑试验设备的安全性和稳定性。
在进行间接雷击试验时，需要考虑电磁感应的方式和试验设备的电磁兼容性等因素。
除了试验参数的选择外，试验环境的准备也是非常重要的。
试验环境应符合标准要求，包括试验室的电磁兼容性、接地条件、屏蔽措施等方面。
只有在符合标准要求的环境下进行试验，才能得到准确可靠的试验结果。
总的来说，雷电冲击试验是电子设备和系统必须进行的重要试验之一。
通过严格按照相关标准进行操作，可以有效地评估设备在雷电环境下的抗干扰能力，为设备的设计和生产提供可靠的参考依据。
因此，在进行雷电冲击试验时，用户应充分了解相关标准要求，并严格按照标准要求进行操作，以确保试验结果的准确性和可靠性。
GJB 11190-2023《水面舰船雷电试验方法》发布
GJB 11190-2023《水面舰船雷电试验方法》发布
佚名
【期刊名称】《安全与电磁兼容》
【年(卷),期】2024()2
【摘要】GJB 11190-2023《水面舰船雷电试验方法》于2023年12月正式发布,自2024年3月1日起实施。
该标准包含了舰船雷电电磁效应要求的全部试验方法,涵盖了舰船雷电直接效应和间接效应等多方面,涉及缩比模型附着点、初始先导附着、电弧引入、电流传导、电流瞬态感应、脉冲电磁场和雷电感应瞬态敏感度等试验,包含舰船平台级、系统级和设备级等各层级试验对象。
试验方法包括试验环境、试验场地、受试系统、试验设备、试验程序、试验波形、试验步骤和试验结果评定等多方面的要求。
【总页数】1页(P98-98)
【正文语种】中文
【中图分类】TM8
【相关文献】
1.载荷内部子空间缩比方法在水面舰船水下爆炸鞭状响应试验上的应用
2.关于国军标GJB 150.16A中舰船设备振动试验的实施方法及应用
3.GJB
4.7-83"舰船电子设备环境试验振动试验"和MIL-STD-167-1A"舰船设备的机械振动(1类-环境振动)"的分析与对比4.水面舰船电磁兼容性数字化设计方法——舰船EMC辅助量化设计平台
5.舰船雷电效应特性及试验方法研究
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雷电冲击电压实验
雷电冲击电压实验一、实验目的电气设备在电力系统运行中除承受正常运行的工频电压外;还可能受到暂时过电压及雷电过电压的袭击..本实验通过实验装置及控制平台模拟产生相应的雷电冲击波;观察长气隙击穿放电现象以及通过控制台观察冲击波的波形;了解冲击电压发生器的功能要求及技术要求;了解其工作原理、系统组成、具体结构以及相关操作;明确冲击电压实验的有关注意事项;掌握完整的操作流程和操作技能;初步具备开展相关试验任务的能力..二、试验项目通过雷击冲击电压发生器产生高压冲击波击穿长气隙放电三、实验说明1、冲击电压在系统中的存在形式和表现因雷电影响会在电力系统中产生大气过电压;有两种基本形式;即直击雷过电压和感应雷过电压;他们都表现为一段作用时间很短的过电压脉冲波..这种过电压波一般会引起绝缘子闪络或避雷器动作;从而形成冲击截波..如果过电压幅值很大;其波头上升很快;引发的绝缘子闪络或避雷器动作就可能发生在波头部分;将形成冲击陡波..因系统的倒闸操作、元件动作或发生故障等原因;使系统状态改变;引发过渡过程;可能产生涌动的电压升高;形成操作冲击波..它是一种作用时间较长的过电压波..2、冲击电压的特点雷电冲击电压波是一种作用时间很短的过电压脉冲波;具有单极性;一般为负极性;如果引起放电;其产生的冲击电流很强..冲击截波对电感线圈类设备可能造成更严重的威胁;而冲击陡波对绝缘子内绝缘的威胁更大..操作冲击波的能量来自于系统内部;其作用时间比雷电波长的多;持续的能量累积造成的损害可能比雷电波更为严重3、冲击电压发生器就是一种产生脉冲波的高电压发生装置..它被用于研究电力设备遭受大气过电压雷电时的绝缘性能..冲击电压的破坏作用不仅决定于波形、幅值、还与波形陡度有关..目前国内冲击电压发生器能产生8种冲击波形..下面简单介绍一下：GB311高压输变电设备的绝缘配合-高电压试验技术规定了三种标准冲击波形1 1.2/50微妙标准雷电冲击全波2 1.2/2~5微妙标准雷电截波过零系数 0.25-0.353250/2500微妙的标准操作冲击波Tf为20~250us 90%持续时间≥200us过零时间≥500usIEC517 规定GIS组合电器现场冲击试验的二种标准冲击波形 4Tf＜15微妙的振荡雷电冲击波5 Tcr＞100微妙的振荡操作冲击波图1 雷电冲击电压全波波形图2 冲击电压截波波形尾截波4.截波标准规定：1波前时间Tf为1.2uS;允许误差±30%；2截波时间Td为2~5 uS3试验电压Um;允许偏差±3%;是指规定值和实测值之差;不是指测量误差..4当实际波形波前部分有振荡过冲规定振荡幅值不应超过0.05Um;反冲波幅值ur/ Um过零系数规定为 0.25-0.35波形图画法：以D点与反波峰值的幅值的30%和90%的两点的联线与反波峰值的交点为N;与D点横向平行的交点为M;从M点所作的横轴垂线与O1之间的距离为截波时间Td.. T1=1.67T5.冲击电压的产生及测量四．仪器设备：冲击电压发生器五、试验接线六．实验冲击电压加压过程及波形图等待触发冲击电压波波形冲击电压发生器现场现象七、实验现象及结果当冲击电压升高到一定幅值时;某一瞬间一个大概接近2米长气隙被击穿放电;出现耀眼的电弧并伴随一声震耳欲聋的巨响;发生瞬时放电;且放电时间极短..第一次近距离的观看类似雷击放电一样的实验现象;感受颇深;这也提醒我们要始终保持一种强烈的敬畏心理;电力系统中的各种无声无息的电现象还是很危险的。
(完整版)雷电直接效应试验项目
雷电直接效应试验项目在地面雷电模拟试验中，在满足雷电试验特性的条件下，还需要考虑雷电试验的经济性和可行性，一般将自然界的雷电过程分解为实验室的高电压试验和大电流试验。
与试验方法有关的标准规定了一系列试验项目，针对不同雷电分区的被试件。
这些试验项目可分为高电压试验、大电流试验和外部设备的间接效应三大类.将前面所述的各个标准综合归纳起来，飞机的雷电防护试验包括以下试验项目.1 高电压试验1。
1 模型的附着点试验确定飞机的雷击区域雷电防护设计工作的基础，新飞机的雷击区域是通过类似外形结构飞机的雷击经验比较，或通过实验室的比例模型雷电附着点试验来确定的。
本试验方法可依据的标准有两个：GJB3567A（MIL-STD-1757A）和ARP5416。
GJB3567A中方法“T01 全尺寸部件附着点试验”，根据表1的注1）：“该试验也可用于飞机或飞机缩比模型雷电附着区域的划分试验……”，ARP5416中“5。
1.3 模型的高压冲击附着试验”专门规定了针对飞机模型的附着点试验方法.两个标准规定的方法有较大差别,相对而言，ARP5416中的方法更具体合理，也更具可操作性。
本试验使用飞机缩比模型，确定飞机雷电附着点的“入点"和“出点”,根据附着点的分布及附着概率统计计算，可确定飞机的初始附着区域,为该飞机雷电区域划分提供试验依据.在有些情况下，模型试验需要用其他方法来进行补充才能确定详细的初始附着区域，特别是对于包含大量非传导性结构材料的飞机。
1。
2 初始先导附着试验本试验依据ARP SAE5416，DO-160F也有该试验，且各项试验规定与SAE5416较为相似。
本试验一般针对位于1A和1B区内的飞机部件，如由非导电材料制成的机翼翼尖、雷达罩、大的天线整流罩等。
本试验可用于确定全尺寸结构件上可能的先导附着位置、评估雷达罩壁材料、优化防护装置的位置、确定沿绝缘表面闪络的路径或击穿绝缘表面的路径、验证防护设备的性能（如雷达罩分流条)等。
含铜网复合材料雷电流直接效应实验研究
含铜网复合材料雷电流直接效应实验研究肖 尧1, 李曙林1, 尹俊杰1, 姚学玲2, 张先航1（1．空军工程大学 航空工程学院，西安 710038；2．西安交通大学 电力设备电气绝缘国家重点实验室，西安 710049）摘要：为了研究铜网防护层对复合材料的雷击防护效果，采用两种不同雷电流波形，对不同尺寸含铜网（0.25 mm 厚）与无铜网防护复合材料试件进行模拟雷电流冲击实验，通过目视损伤观察、光学显微镜放大、超声损伤扫描，对比分析复合材料的雷击损伤程度及特征。
结果表明：雷电流波形1，峰值电流分别为50 kA 和80 kA 时，Type 1（150 mm × 100 mm ）型试件无铜网防护下复合材料的雷击损伤面积和深度分别为1785 mm 2，0.63 mm 和3041 mm 2，0.96 mm ，而含铜网防护试件基本无损伤；雷电流波形2，峰值电流为40 kA 时，Type 2（250 mm × 45 mm ）型试件无铜网防护下的雷击损伤面积和深度分别为2156.75 mm 2，0.36 mm ，而含铜网防护试件损伤面积小于100 mm 2，里层还未损伤；0.25 mm 铜网能够承受的最大雷电流强度存在一个门槛值，该门槛值可用作用积分来表示，雷击防护效果与试件尺寸无关，仅与作用积分有关，其对应作用积分门槛值约为85218 A 2·s 。
关键词：复合材料；铜网防护；雷击防护效果；雷击防护效果；门槛值doi ：10.11868/j.issn.1005-5053.2017.000117中图分类号：TB332 文献标识码：A 文章编号：1005-5053(2018)04-0109-06复合材料作为一种新兴材料，与传统金属材料相比，具有优异的比刚度和比强度，且抗腐蚀性和抗疲劳性强等优点，在航空航天领域得到了广泛的应用[1-2]。
与金属材料相比，复合材料具有较低的导电性，其电阻率相比于传统的金属材料高出三个数量级，当雷电击中复合材料结构飞机后，更加容易产生损伤。
(完整版)飞机雷电防护试验的有关标准
(完整版)飞机雷电防护试验的有关标准1.FAR—25和CCAR—25FAR-25《美国联邦航空条例第25部：运输类飞机适航条例》是由美国FAA（联邦航空管理局）颁布的，其中“25.581 闪电防护”、“25。
954 燃油系统的闪电防护"、“25.1316 系统闪电防护”与雷电防护有关,分别对结构部分、燃油系统及机载电子设备的雷电防护能力作了要求，但没有规定防护能力的验证方法。
CCAR—25是由中国民航总局颁布的运输类飞机适航条例，与FAR-25内容基本相同.适航条例对飞机的雷电防护能力提出了要求，飞机获取适航证前，需验证这些能力，当不能满足任一条款对飞机雷电防护的安全性要求时，适航审查当局将拒发适航证，飞机也不得进入航线。
飞机雷电防护适航审查的符合性方法通常有分析计算法、类比法和地面模拟雷电试验法。
分析计算方法主要用于飞机某些能得出准确解得局部结构和部件的计算。
类比法主要是将外形、结构和用途都基本相同的飞机或结构与部件，与已通过适航审查的飞机或结构与部件进行比对，确实相同则可认为满足要求。
地面模拟雷电试验法，主要用于新机型的研制、设计和老机型的改进或改型设计。
由于飞机外形的不规则性及机械结构与电气电子系统的多样性与复杂性，电场与磁场的精确解非常困难，故上述方法中地面模拟雷电试验方法最有效。
目前国内进行地面模拟雷电试验可参考的标准主要有两个RTCA/DO—160和GJB3567A.2.RTCA/DO—160RTCA/DO-160《机载设备环境条件与测试规程》是由RTCA（航空无线电技术委员会）下属的SC135特别委员会起草制定的.DO—160的适用对象包括了所有的航空飞行器，从轻型到重型，从小型到大型，它提供了一整套实验室测试方法以判定被测对象在模拟的环境条件下是否满足规定的性能指标要求。
目前，RTCA/DO—160已更新至F版本(2007年12月发布)。
RTCA/DO—160中的第22节为“雷电感应瞬变敏感度”，第23节为“雷电直接效应”。
雷电直接效应试验波形
图8 2.5 分量 C* —变化的分量 C
电流分量 C 的示例
此分量代表分量 C 中的一部分，在 1A 或 2A 区内，若附着点的驻留时间超
过 5ms，则有分量 C 的部分电流流入附着点。分量 C* 主要用来评估金属蒙皮的 熔蚀，其平均值不超过 400A，持续时间等于驻留时间减去 5ms 的分量 B 持续时 间。图 9 为分量 C* 的示例。
图9
分量 C* 的应用
DO-160G 对 C* 的说明：分量 C* 在 45ms 20% 的时间里传递 18 20% 库仑 的电荷。波形是无方向性的，也可能是矩形的、指数形的或者线性衰减的，并且 具有不小于 400A 的平均电流幅值。 2.6 分量 D—后续回击 进行直接效应试验时，分量 D 的波形可以是单向的或振荡的，但必须满足以 下条件： 最大幅度 100kA( 10%)； 上升时间（幅度从 10%到 90%所需的时间）小于 25 s ； 作用积分 0.25 10 6 A 2 s(20%) ； 幅度降至峰值 1%的总持续时间不超过 500 s 。 2.7 电流波形 E 该波形是 GJB3567 中规定的， 用于全尺寸部件的快上升率冲击试验， 该标准 的方法 T05 试验就使用的这种波形。 电流波形 E 在不小于 0.5 s 的时间内具有不
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电压波形
自然雷电可能有各种电场波形，简化的雷电环境中有两种电压波形（波形 A
和波形 D） ，分别代表快速上升和缓慢上升的电场。 还有另外两种高电压波形 B 和 C，B 表示一个未实现击穿的全电压波形，C 用来进行波前很陡或波前缓慢上升的模型试验。 1.1 波形 A 电压波形 A 为一个上升率为 1000 500kV / s 的波形，其幅值的增加直到试 验件被击穿或闪络滑过试验件而终止，并迅速跌落到零。当没有发生击穿或闪络 时，电压的跌落速率不作规定。电压波形 A 见图 1 。
雷电间接效应试验分类及试验等级
雷电间接效应试验分类及试验等级1.设备分类根据设备的用途和安装对设备进行分类，设备类别符号由5个字符组成，如图1所示。
图1设备类别示例图1中，第1、3个字符表示的是试验波形，第2、4、5个字符表示的是试验等级（试验电平）。
针脚试验波形可选项为A、B（波形3、4、5的组合），电缆束试验波形可选项从C~K（波形1~5构成的单击、多击及多脉冲群组合）。
其中，A、C、E、G、J适用于全金属机身，主要感应瞬态源为孔缝而非结构电阻时，安装在机身或机身部位内部导线互连的设备，也适用于金属框架和复合材料蒙皮组成的机身以及主要表面用金属丝网或薄膜保护的碳纤维复合材料机身内部的设备；当机身的结构电阻也是重要感应瞬态源时（如碳纤维符合材料结构），波形组B、D、F、H、K适用于安装在机身或机身内部，用导线互连的设备。
2试验等级试验等级规定如下：等级1适用于防护良好环境中的设备和布线（区域A）；等级2适用于局部防护环境中的设备和布线（区域B）；等级3用于适度暴露环境中的设备和布线（区域C）；等级4和5用于严酷电磁环境中的设备和布线（区域D）。
标准的规定比较笼统，在确定试验等级时，需根据设备的安装和工作环境来选择。
比如客舱内的设备，离飞机表皮最远，受到良好防护，一般采用等级1；局部防护的环境比如分布在机身周围的设备电子舱，这些设备通过线缆连接到其他区域或其他电子舱的设备，即使线缆穿过的是良好保护的环境，也应该采用等级2；适度保护的环境是那些可能受到雷电直接电磁干扰效应的区域，比如驾驶室；严酷电磁环境一般是那些位于机身上，大部分由复合材料构成，没有金属网或蒙皮保护的部位，比如起落架、推进系统控制器等。
总体设计单位有责任划分这些区域并确定试验等级，以下是国外某型复合材料飞机的区域划分。
区域A：机身内；区域B：飞行舱（特别是线缆在窗户1米范围内的区域），机尾，轮舱，机翼/机身减阻装置，雷达罩；区域C：机翼，尾翼，支架和发动机；区域D：起落架。
雷电感应的现场试验研究
雷电感应的现场试验研究雷电感应的现场试验研究雷电感应是指在雷暴天气中，由于云层中的电荷分布不均导致地面上的电势差增大，从而产生电流。
为了研究雷电感应现象，我们可以进行以下步骤：步骤一：确定实验目的我们的实验目的是研究雷电感应现象，了解云层电荷分布与地面电势差之间的关系。
步骤二：准备实验装置我们需要准备一个模拟云层和地面的实验装置。
可以使用一个大型金属球代表云层，放置在离地面较高的位置，以模拟云层中的电荷分布。
地面上放置一个金属板作为地面的代表。
还需要连接云层和地面的导线，以便测量电势差和电流。
步骤三：测量电势差我们可以使用一个电势计或万用表来测量地面和云层之间的电势差。
首先，将电势计的一根探针连接到云层的导线上，另一根探针连接到地面的导线上。
然后，记录下电势计显示的数值。
可以在不同的天气条件下多次测量，以获得更准确的结果。
步骤四：观察电流现象为了观察雷电感应现象，我们可以在实验装置中加入一个灯泡或电流表。
将灯泡或电流表与地面的金属板相连。
当云层中的电荷分布不均时，会产生电流通过地面的金属板。
观察灯泡是否亮起或电流表的读数是否有变化，以确定是否存在雷电感应现象。
步骤五：控制变量为了确保实验结果的准确性，我们需要控制一些变量，例如天气条件和实验装置的布置。
确保每次测量都在相同的天气条件下进行，并保持实验装置的未变。
步骤六：记录和分析数据在每次实验完成后，记录所有的测量数据，包括电势差和电流的读数。
使用这些数据进行进一步的分析，探索云层电荷分布和地面电势差之间的关系。
通过以上步骤，我们可以进行雷电感应现象的现场试验研究。
通过实验数据的分析和比较，可以更深入地了解云层电荷分布和地面电势差之间的关系，进一步探索雷电的形成机制。
车辆雷电效应测试方法
车辆雷电效应测试方法
1.确定测试车型和测试场地：首先要确定需要测试的车型和测试场地，以确保测试的准确性和可靠性。
2.安装测试设备：在测试车辆上安装各种测试设备，包括雷电感应线圈、接地电阻测试仪等，以便对车辆的电气系统进行测试。
3.测试车辆的接地性：使用接地电阻测试仪等设备，对车辆的接地性能进行测试，以确保车辆能够有效地接地并排除雷电等自然灾害。
4.进行雷电感应测试：使用雷电感应线圈等设备，对车辆在雷电等自然灾害下的电磁波干扰和电压过载等情况进行测试。
5.评估测试结果：根据测试结果，评估车辆防护雷电等自然灾害的效果，并提出改进建议。
通过上述步骤进行车辆雷电效应测试，可以有效地提高车辆的防雷能力，保障车辆以及车内人员的安全。
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飞机及分系统雷电效应标准及测试浅析
飞机及分系统雷电效应标准及测试浅析
陈功;蒋东;王奇福;曾世超;王风
【期刊名称】《强激光与粒子束》
【年(卷),期】2024(36)4
【摘要】对国内外关军用及民用飞机平台、分系统及设备雷电标准进行分析,针对雷电直接效应和雷电间接效应的所有测试项目,详述每个测试项目的适用区域、波形要求、测试配置等。
结合现有国内雷电设计验证标准及测试存在的不足,提出提升测试设备与试验验证技术匹配性、扩展军用标准测试领域、统一同军种同一平台要求等建议。
通过对军用机载平台、设备及分系统关于雷电设计验证标准及测试的分析,为相关产品设计师及试验人员提供设计指标参考,明确产品关于雷电防护的设计要求及验证要求,做到有的放矢,提高设计费效比。
【总页数】6页(P107-112)
【作者】陈功;蒋东;王奇福;曾世超;王风
【作者单位】中国电子科技集团公司第十研究所
【正文语种】中文
【中图分类】V21
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舱系统雷电直接效应仿真分析方法探析5.民用飞机短舱复合材料结构雷电直接效应试验验证方法及漆层厚度影响研究
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雷电直接效应试验项目
在地面雷电模拟试验中，在满足雷电试验特性的条件下，还需要考虑雷电试验的经济性和可行性，一般将自然界的雷电过程分解为实验室的高电压试验和大电流试验。
与试验方法有关的标准规定了一系列试验项目，针对不同雷电分区的被试件。
这些试验项目可分为高电压试验、大电流试验和外部设备的间接效应三大类。
将前面所述的各个标准综合归纳起来，飞机的雷电防护试验包括以下试验项目。
1 高电压试验
1.1 模型的附着点试验
确定飞机的雷击区域雷电防护设计工作的基础，新飞机的雷击区域是通过类似外形结构飞机的雷击经验比较，或通过实验室的比例模型雷电附着点试验来确定的。
本试验方法可依据的标准有两个：GJB3567A（MIL-STD-1757A）和ARP5416。
GJB3567A 中方法“T01 全尺寸部件附着点试验”，根据表1的注1）：“该试验也可用于飞机或飞机缩比模型雷电附着区域的划分试验……”，ARP5416中“5.1.3 模型的高压冲击附着试验”专门规定了针对飞机模型的附着点试验方法。
两个标准规定的方法有较大差别，相对而言，ARP5416中的方法更具体合理，也更具可操作性。
本试验使用飞机缩比模型，确定飞机雷电附着点的“入点”和“出点”，根据附着点的分布及附着概率统计计算，可确定飞机的初始附着区域，为该飞机雷电区域划分提供试验依据。
在有些情况下，模型试验需要用其他方法来进行补充才能确定详细的初始附着区域，特别是对于包含大量非传导性结构材料的飞机。
1.2 初始先导附着试验
本试验依据ARP SAE5416，DO-160F也有该试验，且各项试验规定与SAE5416较为相似。
本试验一般针对位于1A和1B区内的飞机部件，如由非导电材料制成的机翼翼尖、雷达罩、大的天线整流罩等。
本试验可用于确定全尺寸结构件上可能的先导附着位置、评估雷达罩壁材料、优化防护装置的位置、确定沿绝缘表面闪络的路径或击穿绝缘表面的路径、验证防护设备的性能（如雷达罩分流条）等。
1.3 全尺寸部件附着点试验
本试验依据GJB3567A-99中的方法T01，与“初始先导附着试验”类似。
GJB3567A中的规定相比SAE ARP5416要粗，具体试验细节不好确定时，可参考“初始先导附着试验”。
可用于确定安置在区域1的非导电部件，如雷达罩、座舱盖、机翼和尾翼的翼尖、天线整流罩、挡风玻璃等受到雷电附着或击穿的可能性。
也可用于确定金属或导电的复合材料结构部件的雷电附着位置。
1.4 扫掠通道附着试验
本试验依据ARP SAE5416，DO-160F也有该试验，且各项试验规定与SAE5416较为相似。
本试验一般适用于位于飞机1A区但没有暴露于初始先导附着的部件，也就是说，1A区中预计雷电初始先导附着的部分适用于“初始先导附着试验”，而考虑到飞机运动而定义的
1A区的延展部分应该采用本试验。
本试验也适用于1C、2A或2B区域内的部件。
本试验可用于确定非导电表面可能的击穿、非导电表面的闪络路径、防护装置的性能（如天线整流罩上的分流条）等。
1.5 电晕和流光的直接效应试验
本试验依据GJB3567A-99中的方法T04，用来确定燃油通气口、雷达罩、天线、座舱盖以及处在雷电电场中的其它部件上的电晕和流光。
试验时被试件与电极之间的电场强度约为500kV/m。
用照相或摄像的方法记录电晕或流光。
对于很难用照相或摄像的方法记录电晕或流光的被试件，应进行易燃气体的点火试验以确定点火源。
2 大电流试验
2.1 电弧引入试验
本试验可依据SAE ARP5416及DO-160，两个标准中规定的试验方法较为接近。
对于燃料部件，需要采用专门的方法来确定引燃源。
本试验适用于1A、1B、1C、2A和2B区内的结构，用于确定雷电通道附着或雷电流流动可能产生的直接效应。
如暴露于雷电直接附着或扫掠的飞机表面或部件，内部可能传导雷电流的结构件，以及可能遭受直接雷击或电流传导效应的外部安装的部件。
本试验可用于评定电弧根部损伤、热斑点形成、熔穿行为、保护层的防护充分性、接合点的状态（火花或损坏）以及关注点的电压和电流。
DO-160规定本试验也可用于3区的部件，ARP5416对3区内部件及1A、1C、2A区内非传导表面的试验方法另有规定。
2.2 结构的直接效应试验
本试验依据GJB3567A中的方法T02，大致方法与电弧引入试验类似，在部分细节上稍有差别。
本试验用来确定飞机结构和零部件（如传感器、空速管、天线、航行灯及其它位于区域1或区域2的部件）的雷电附着或雷电流传递所引起的直接效应。
2.3 非导电表面的试验
本试验依据ARP5416，适用于1A、1C和2A区内的非导电表面。
本试验用来确定雷电通道在飞机透光部件、天线整流罩及其他非导电表面扫掠时的直接效应。
如果被试件表面有导致被试件更容易被击穿的绝缘覆盖层，则更适于做电弧引入试验。
对于绝缘整流罩，如果可能发生击穿并且雷电通道随即附着到底下的天线，则应先进行扫掠通道附着试验，如果发生击穿，则应进行电弧引入试验。
本试验可用于评估冲击波损伤和热效应、电弧附着对内嵌或内部线缆的效应、对内叠层的效应（可能产生击碎）、感应或直接耦合到内部导体上的电压和电流大小。
2.4 电流传导试验
本试验依据ARP5416，适用于3区的飞机结构，本试验可用来评估雷电流传递造成的物理损伤、电弧和火花、磁力效应以及热效应。
3 外部设备的间接效应
本试验可依据的标准有GJB3567A、ARP5416以及DO-160，用来确定安装在飞机外部的电气电子设备如天线、航行灯、电加热的传感器和风挡等在遭到雷击时的间接效应的大小，即测量设备遭受雷电电流时直接出现在被试件电连接器上的电压和电流。
测得的数据可用来选择连接器的类型以及确定用于保护与外部安装设备相连的内部设备保护器件的等级。
这里的“间接效应试验”与一般所说的“机载设备的雷电间接效应试验”（如DO-160F第22节）不同。
本试验是测量雷电直接附着时产生的干扰电流和电压，只针对机外安装设备；而机载设备的雷电间接效应试验是敏感度试验，是检测电力电子设备在一定的干扰电平下正常工作的能力，针对所有机载电力电子设备。