飞机雷电防护的适航要求与试验
飞机雷电直接效应防护试验标准与试验项目
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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
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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”。
波音737飞机雷击防护,检查和修理
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波音737飞机雷击防护,检查和修理摘要:雷击影响飞行安全,可能导致航班延误甚至航班取消,严重时造成机毁人亡的惨痛后果。
本文介绍了波音737飞机有关雷击的一些知识以期帮助航空公司机组和工程技术人员更好的了解该机型的雷击防护,飞机遭受雷击后的检查和修理措施等。
关键词:雷击;防护;检查;修理0 引言雷击是航空飞行的主要天敌,轻者会干扰飞机通信导航,或引起飞机强烈颠簸、积冰,严重时可改变飞机气动外形,引起飞机失火导致空难等。
目前运营的飞机是基于防雷击理念设计、制造,这可极大减少飞机遭受雷击的可能并且能保证飞机在遭受雷击后有足够的安全裕度继续飞行或有足够的时间选择备降机场。
但是限于目前科技水平、环境因素、飞机运营的地理位置、雷电活跃区域起降频率等的影响,飞机不可避免会遭受雷击的侵害。
因此对航空公司机组和维护人员来说掌握雷击产生的原因,了解飞机雷击防护措施以及飞机遭受雷击后如何建立完善的处理机制对保证飞机的运行安全和航班的正常运营极其重要。
1 雷击简介雷击是指一部分带正电荷的云层击穿另一部分带负电荷的云层间的电场,或者是带电的云层对某一物体间迅速而猛烈的放电。
因此雷击也常被认为是静电放电,是不可避免的自然现象。
从NASA (美国国家航空航天局)绘制的1995年4月至2003年2月全球雷电分布图可知海洋上空和南北两极雷电最不活跃,温暖的内陆是雷电最活跃的区域。
同时根据波音商用飞机公司多年统计,当飞机在雷电活跃区域运行时其遭受雷击的可能性明显增多并且大多数雷击发生在飞机穿越云层的爬升或下降动作阶段,这是因为雷电主要发生在5000到15000英尺(1524到4572米)的高空。
这也就解释了支线客机遭受雷击的概率明显高于干线飞机的原因。
2 雷击防护飞机的外部金属结构(主要是铝合金)是最基本的雷击保护层,在遭到雷击侵害时金属表面有如屏蔽板一样,强大的电流平滑的流过机身或机翼蒙皮并最终通过飞机末端的放电刷将电荷放掉。
虽然雷击会使机身蒙皮变色或是在蒙皮上留下烧蚀孔或缺口,但这一屏蔽板可以有效防止雷击伤害飞机所搭载乘客和机组并保护飞机上众多的电子/电器部件,使其免受电磁干扰。
高效的民用飞机雷电试验方法研究
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高效的民用飞机雷电试验方法研究飞机在飞行过程中经常遭遇雷电袭击,这对飞机及其乘客来说是极为危险的。
因此,民用飞机对于雷电击中的抵抗能力是必不可少的。
为了确保航空安全,科学家和工程师们一直在研究高效的民用飞机雷电试验方法。
本文将探讨这些方法,并分析其在提高飞机抗击雷电能力方面的贡献。
1.雷电试验室与模拟要研究民用飞机的雷电抗击能力,科学家和工程师们建立了雷电试验室。
在这个试验室中,可以模拟各种雷电击中飞机的情况,并通过实验来评估飞机的抵抗能力。
试验室中通过使用大型高压发生器产生雷电,并将其导引到飞机模型上。
这种模拟试验能够提供重要的实验数据来改进飞机的设计和材料选用。
2.飞机外壳的导电涂层为了提高民用飞机的雷电抵抗能力,研究人员还开发了一种导电涂层。
这种涂层可以在飞机外壳上形成一层导电膜,可以有效地将雷电击中的电流分散到飞机的整个表面。
导电涂层的使用可以减少雷电击中飞机的概率,并减轻击中时带来的破坏。
3.地面试验和实际飞行试验相结合除了在雷电试验室进行试验外,科学家和工程师们还进行了大量的地面试验和实际飞行试验。
在地面试验中,他们通过放置传感器和测试设备来测量飞机在雷电击中时的电流和电压变化。
而在实际飞行试验中,他们将设备安装在实际飞机上,并在不同天气条件下进行试飞。
这些试验为他们提供了真实的数据和经验,以进一步改进飞机的雷电抵抗能力。
4.雷达监测和预警系统在飞机飞行过程中,即使使用了各种雷电抵抗措施,也无法完全避免雷电的袭击。
为了提高飞行安全,雷达监测和预警系统变得尤为重要。
这些系统可以及时探测雷电的存在,并通过发出警报信号来警告飞行员。
当飞机进入雷电区域时,飞行员可以采取相应的措施来避免被雷电击中,以保护乘客和飞机的安全。
综上所述,高效的民用飞机雷电试验方法的研究对于提高飞机的抗击雷电能力至关重要。
通过建立雷电试验室、使用导电涂层、进行地面试验和实际飞行试验,以及使用雷达监测和预警系统,科学家和工程师们不断改进飞机的雷电抵抗能力,从而提高了飞机的飞行安全性。
通勤类飞机闪电间接影响防护适航验证方法研究
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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。
飞机雷电防护试验相关标准
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飞机雷电防护试验相关标准国内外与飞机雷电防护试验有关的标准很多,这些标准可分为两类,一类是对飞机的雷电防护能力提出要求的标准,另一类是对飞机的雷电防护方法及试验方法做出规定的标准。
由于我国的适航审查体系基本参照美国,因此主要介绍我国和美国的标准。
1 对飞机雷电防护能力提出要求的标准1.1 适航条例适航条例对民用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。
中国民航总局颁布适航条例主要有:-23:正常类、实用类、特技类、通勤类飞机适航条例;-25:运输类飞机适航条例;-27:正常类旋翼航空器适航条例。
-29:运输类旋翼航空器适航条例。
这些适航条例基本参照美国FAA(联邦航空管理局)颁布的FAR(美国联邦航空条例)系列。
CCAR-25对雷电防护要求最为严格,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,并要求对防护能力进行验证。
其余适航条例也对雷电防护能力有要求。
1.2 MIL-STD-464AMIL-STD-464A《系统电磁环境效应要求》由美国国防部于2002年12月发布,该标准对军用设备(包括飞机)的雷电防护能力提出了要求。
其5.4节规定:“对于雷电的直接效应和间接效应,系统都应满足其工作性能的要求。
当在暴露状态下,经受一个邻近的雷击以后,或在储存条件下经受一个直接雷击后,军械应满足其工作性能要求。
在经受暴露条件下的直接雷击期间及以后,军械应保证安全……符合性应通过系统、分系统、设备和部件(如结构件和天线罩)级试验、分析或其组合来验证。
”1.3 GJB1389AGJB1389A《系统电磁兼容性要求》由中国人民解放军总装备部于2005年10月批准发布,对应于MIL-STD-464A。
飞机雷电防护的适航要求与试验
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飞机雷电防护的适航要求与试验飞机雷电防护的适航要求与试验自人类诞生以来,对雷电就产生了许多美丽的遐想和神话传说,也许正是雷电,使人类懂得了火,从而给人类带来最初的文明和进步,但对于人类的的航空活动来说,雷电则是危险的。
雷电是由大气层中不同湿度和温度的气流相对运动而形成的自然现象,一般分布在15千米左右以下的空间内,雷电电压可高达亿伏以上量级,当云层之间或云层对地之间的电场强度达到约1000千伏每米量级时,大气就会被电离,形成导电的等离子体气流,从而产生泄放和中和电荷的等离子体导电通道。
通道上电流巨大,温度极高,使通道上的气流瞬间膨胀,便产生了明亮耀眼的闪电和震耳欲聋的雷鸣。
在地球大气中,平均每天约发生800万次雷电。
其中幅值高达到200千安以上的雷电流占0.5%,电流的上升速率最高可达每秒1000千安培左右。
有统计表明,一架固定航线的飞机,平均每年要遭到一次雷击,由此造成的飞行安全事故时有发生,有些是灾难性的。
特别是现代先进飞机,为提高飞机飞行性能,大量采用了现代电子技术,如计算机飞控系统,通信导航系统,同时还大量采用了先进复合材料,如碳纤维复合材料等。
但遗憾的是,这些先进的电子技术和材料技术,对雷电相当敏感,遭到雷击后损失更大。
迄今为止,至少有2500架飞机被雷电击毁。
因此,将大气雷电环境给飞行安全带来的影响减至最小,一直是人们努力追求的目标。
为了减少损失,在相关适航条例中,对飞机的雷电防护设计提出了严格的要求,以此来确保飞机在雷电环境中的安全性。
因此,当设计一架新型飞机,或对已有飞机进行改进改型设计时,均需切实考虑飞机的雷电防护性能,并将其贯穿于飞机设计的始终。
由于电场位形对导电物体的几何分布敏感,而飞机的外形或结构往往又是非常复杂的,根据电磁场理论,采用常规的算法很难得出精确解。
因此,在飞机设计过程中,必须进行充分的的实验室雷电试验,依据有效地雷电试验数据指导设计,以满足飞机适航取证的要求。
飞行器雷电防护试验
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EMP模拟器不能用于研究LEMP和ESDEMP等,这就要求人们建造新型的EMP磷攒器;尤其是
用小的投资建造一机多用途的太型模拟设备,显得十分重要。作者就是基于上述情势和思想,
申请了|“多功能电磁脉冲模拟器”发蹦专利,并在研制的试验基础上利用本文做细牝介绍,
二、主要EMP源简介
EMP源来自两方面。天然的EMP源有:LEMP、ESDEMP和太阳周期性的磁爆“骚动”产生
闪电
核爆炸
静电放电
模拟器
一、引言
电磁脉冲(EMP)是一类高功率的脉冲电磁场。众所周知,它对电力和电子系统能产生严重 的危害,特别是随着电子元器件小型化,这种危害程度将更加严重。嘲此防EMP的危害和对电 子设备进行抗EMP的加固,是电磁兼容的重要任务之一。 以往,由于各种原因,人们从60年代起只注重研究核爆炸产生的核电磁脉冲(NEMP),井为 此目的建造了众多NEMP模拟器。而ji这些模拟器所用的高功率脉冲电源基本全系电容储能 形式,绝大多数采用Marx发生器的倍压电路输出高压脉冲。而照射器(负载)主要是两种形式: 有界波(封闭式)照射器和辐射波(开放式)照射器。前者可把能量集中在照射器的工作间,能获 得高场强,产生宽频带的平面渡;后者用偶极天线辐射,因此场强不均匀,被试物获得能鼍小,效 率低,但相对成本较低“’。 以前用这种模拟器对高空核爆炸产生的NEMP已有较充分研究;近年又由于禁止棱试验条 约生效,因此相关的电磁兼容工作者应当把研究重点转到其它天然EMP源的防护研究上,诸如
作者简历: 段泽民高级工程师,博士生,所长,长期J^事强脉冲功率技术及微计算机删控技术研究与应用,开皂j了我 国飞行嚣雷电防护试验研究工作。 附:Tel:0551—5320268
E—mail:hfiep@mail
通勤类飞机闪电间接影响防护适航验证方法研究
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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。
飞机雷电防护标准试验与波形
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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防止(不以人的意志为转移)的要遭遇大气雷电环境宏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说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那么不下百起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构造重量和进步飞行器测控系统性能而大力开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开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构造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展验证当不能满足上述任一条款对飞机雷电防护的平安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构造和部件的计算类比法主要是将外形构造和用途都根本一样的飞机或构造与部件与已通过适航审查的飞机或构造与部件进展比对确实一样那么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那么性及机械构造与电气电子系统的多样性与复杂性电场与磁场的准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平安要求除需进展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根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GJB2639-96军用飞机雷电防护GJB3567-99军用飞机雷电防护鉴定试验方法和航空工业标准HB6129-87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确实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构造或部件包括电气电子系统等在进展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外表划分为36个区可采用不小于130的飞机缩比模型试验如A319飞机进展了117的缩比模型雷电附着区域划分试验,模型飞机的电气构造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。
飞机雷电防护设计与鉴定试验
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飞机设计第29卷飞机设计AIRCRAFT DESIGN Vol.29No.5Oct 2009第29卷第5期2009年10月文章编号:1673-4599(2009)05-0054-06飞机雷电防护设计与鉴定试验摘要:飞机遭受雷击后产生强大的雷电流,它严重的威胁飞行的安全。
本文分析了雷电造成的危害,并论述了飞机结构设计应为雷电流提供低阻抗的通路。
对雷击放电敏感的部位和部件,必须根据自身的重要性采取适当的雷电防护措施,以尽可能减少雷电对飞机的损害。
最后介绍了为确保雷电防护措施的可靠性而进行的验证试验方法。
关键词:损伤机理;防护设计;鉴定试验中图分类号:V221文献标识码:ADesign of Lightning Protection and Certification Test for AircraftWANG Tian-shun 1,LEI Hong 1,LI Feng 2,XIE Xiang-jun 2(1.Shenyang Aircraft Design &Research Institute ,Shenyang 110035,China )(2.PLA Military Representative Office in Shenyang Aircraft Industries (group )Co Ltd.,Shenyang 110034,China )Abstract:Formidable lightning current is produced after the aircraft suffers lightning.It imperils volatile safety badly.The harm from lightning is analyzed in this paper ,and it is demonstrated that low impedance pass should be provided in structure design of aircraft for lightning current.Suitable measures for lightning protection of aircraft must be adopted according to oneself importance to the place and parts that are sensitive to discharge of lightning strike ,so that the damage to aircraft can be reduced by lightning strike.Eventually demonstration test means that assure reliability of measure for lightning protection is presentedKey words:damage mechanism ;protection design ;evaluation test 收稿日期:2009-03-10;修订日期:2009-09-16王天顺1,雷虹1,李锋2,解向军2(1.沈阳飞机设计研究所,辽宁沈阳110035)(2.中国人民解放军驻沈阳飞机工业(集团)有限公司军事代表室,辽宁沈阳110034)飞机在飞行中遭受雷击事件,在国内外时有发生。
民用飞机雷电试验中的安全保障措施

民用飞机雷电试验中的安全保障措施雷电是一种极端天气现象,对民用飞机的安全构成了潜在威胁。
为了确保旅客和机组人员的安全,航空公司和飞机制造商采取了一系列的安全保障措施来应对雷电试验。
本文将详细介绍民用飞机雷电试验中的安全保障措施,以确保飞行的安全。
1. 先进的防雷系统为了保护飞机免受雷击的危害,现代民用飞机都配备了先进的防雷系统。
这种系统包括外壳和内部结构的大量导电材料,以及金属网格和导电涂层,可以有效地分散雷电能量,降低对机舱和重要设备的影响。
2. 外壳设计和材料选择民用飞机的外壳设计也十分重要。
通常采用雷克诺设计原则,即通过使飞机外壳具有尖锐的前缘和平缓的曲线来减小雷电击中的概率。
此外,采用了高强度、低电阻的金属合金和导电材料作为外壳的构造材料,从而提高了飞机的雷电耐受能力。
3. 飞机内部设备的保护雷电击中飞机后,电磁波和静电能量可能会对飞机内部的电子设备和系统产生损害。
为了保护这些设备,民用飞机采取了多种措施。
例如,在飞机的电气系统中引入了避雷器和放电装置,用于吸收和释放来自雷电的能量。
此外,关键电子设备通常还配备有可靠的屏蔽和接地系统,以减少雷电对它们的干扰。
4. 飞行规避雷区为了减少雷电袭击的风险,飞机会避开雷电活跃区域。
在飞行前,航空公司的气象团队会密切关注雷雨的形势,并在飞行计划中选择避开雷区的航线。
此外,飞行员在空中也会根据雷雨的实时情况做出飞行航线的调整,以确保飞机的安全。
5. 飞机的耐雷试验为了对民用飞机的雷电耐受能力进行验证,飞机制造商在设计和开发阶段进行了大量的耐雷试验。
这些试验包括模拟真实雷电环境下的导电材料和外壳的击打测试,以及对电子设备的耐雷性能测试。
只有通过了这些严格的试验,飞机才能获得适航证书,并投入商业运营。
综上所述,民用飞机雷电试验中的安全保障措施是多方面的。
通过先进的防雷系统、合理的外壳设计、飞机内部设备的保护、飞行规避雷区以及耐雷试验的严格认证,可以最大程度地保障飞机在雷电环境下的安全。
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。
(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”。
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。
飞机 雷击标准
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飞机雷击标准飞机雷击标准(以下简称标准)旨在确保飞机在遭遇雷击时能够保持安全运行。
本标准适用于所有民航飞机设计、制造和运行环节。
1. 飞机雷击保护设计要求1.1 飞机结构设计应具备合理的电气接地系统,确保雷电流能够有效流入大气。
应避免任何可能导致电流集中和火灾的设计缺陷。
1.2 飞机表面应选用符合标准的雷电防护材料,以降低雷电击中飞机的概率。
1.3 飞机各类系统和设备应采取适当的雷击保护措施,如安装雷电防护器、避雷针等装置,以减少雷击对系统和设备的影响。
2. 机组雷击预警与应对2.1 飞机雷电探测系统应能够及时准确地探测到雷电活动,并提供系统警报。
探测系统应具备可靠的性能和故障诊断功能。
2.2 机组应在雷电活动进入预警区域时,加强雷电监控,保持与地面雷电监测站或相关航空管制部门的有效沟通。
2.3 当飞机遭受雷电击中时,机组应按照操作手册中的程序采取应急措施,如关闭受雷电冲击的系统、设备或电路,确保飞机系统的安全和继续运行。
3. 飞机雷击事件记录和分析3.1 飞机雷击事件应立即向相关部门和管理机构报告,并按照规定提交相关的飞机维护记录和事件报告。
3.2 雷击事件分析应由专业的技术人员进行,以确定飞机是否受到损坏,并评估对飞机系统和结构的影响以及可能出现的安全风险。
3.3 根据雷击事件分析结果,相应的修复和维护工作应及时开展,确保飞机的安全可靠运行。
4. 人员培训与技术支持4.1 飞机雷击防护系统的设计、安装、维护和操作人员应接受相关雷击防护技术培训,熟悉相关操作规程和检修要求。
4.2 雷击防护系统的制造商和供应商应提供技术支持,协助对系统进行定期的检修和维护,并及时提供修复和替换所需的部件和材料。
本标准为飞行安全的基本要求,飞机制造商、航空公司和相关部门应严格按照本标准执行,以确保飞机在雷击事件中的安全性和可靠性。
标准的内容将根据技术发展和实践经验进行定期修订和更新。
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。
飞机雷电防护试验相关标准

飞机雷电防护试验相关标准国内外与飞机雷电防护试验有关的标准很多,这些标准可分为两类,一类是对飞机的雷电防护能力提出要求的标准,另一类是对飞机的雷电防护方法及试验方法做出规定的标准。
由于我国的适航审查体系基本参照美国,因此主要介绍我国和美国的标准。
1对飞机雷电防护能力提出要求的标准1.1适航条例适航条例对民用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。
中国民航总局颁布适航条例主要有:CCAR-23:正常类、实用类、特技类、通勤类飞机适航条例;CCAR-25:运输类飞机适航条例;CCAR-27:正常类旋翼航空器适航条例。
CCAR-29:运输类旋翼航空器适航条例。
这些适航条例基本参照美国FAA(联邦航空管理局)颁布的FAR(美国联邦航空条例)系列。
CCAR-25对雷电防护要求最为严格,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,并要求对防护能力进行验证。
其余适航条例也对雷电防护能力有要求。
1.2MIL-STD-464CMIL-STD-464C《系统电磁环境效应要求》由美国国防部于2010年12月发布,该标准对军用设备(包括飞机)的雷电防护能力提出了要求。
其5.5节规定:“对于雷电的直接效应和间接效应,系统都应满足其工作性能的要求。
当在暴露状态下,经受一个邻近的雷击以后,或在储存条件下经受一个直接雷击后,军械应满足其工作性能要求。
在经受暴露条件下的直接雷击期间及以后,军械应保证安全……符合性应通过系统、分系统、设备和部件(如结构件和天线罩)级试验、分析或其组合来验证。
”1.3GJB1389AGJB1389A《系统电磁兼容性要求》由中国人民解放军总装备部于2005年10月批准发布,对应于MIL-STD-464A(2002年发布)。
通勤类飞机闪电间接影响防护适航验证方法研究
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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。
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飞机雷电防护的适航要求与试验
自人类诞生以来,对雷电就产生了许多美丽的遐想和神话传说,也许正是雷电,使人类懂得了火,从而给人类带来最初的文明和进步,但对于人类的的航空活动来说,雷电则是危险的。
雷电是由大气层中不同湿度和温度的气流相对运动而形成的自然现象,一般分布在15千米左右以下的空间内,雷电电压可高达亿伏以上量级,当云层之间或云层对地之间的电场强度达到约1000千伏每米量级时,大气就会被电离,形成导电的等离子体气流,从而产生泄放和中和电荷的等离子体导电通道。
通道上电流巨大,温度极高,使通道上的气流瞬间膨胀,便产生了明亮耀眼的闪电和震耳欲聋的雷鸣。
在地球大气中,平均每天约发生800万次雷电。
其中幅值高达到200千安以上的雷电流占0.5%,电流的上升速率最高可达每秒1000千安培左右。
有统计表明,一架固定航线的飞机,平均每年要遭到一次雷击,由此造成的飞行安全事故时有发生,有些是灾难性的。
特别是现代先进飞机,为提高飞机飞行性能,大量采用了现代电子技术,如计算机飞控系统,通信导航系统,同时还大量采用了先进复合材料,如碳纤维复合材料等。
但遗憾的是,这些先进的电子技术和材料技术,对雷电相当敏感,遭到雷击后损失更大。
迄今为止,至少有2500架飞机被雷电击毁。
因此,将大气雷电环境给飞行安全带来的影响减至最小,一直是人们努力追求的目标。
为了减少损失,在相关适航条例中,对飞机的雷电防护设计提出了严格的要求,以此来确保飞机在雷电环境中的安全性。
因此,当设计一架新型飞机,或对已有飞机进行改进改型设计时,均需切实考虑飞机的雷电防护性能,并将其贯穿于飞机设计的始终。
由于电场位形对导电物体的几何分布敏感,而飞机的外形或结构往往又是非常复杂的,根据电磁场理论,采用常规的算法很难得出精确解。
因此,在飞机设计过程中,必须进行充分的的实验室雷电试验,依据有效地雷电试验数据指导设计,以满足飞机适航取证的要求。
飞机雷电防护的适航要求
我国飞机适航条例CCAR25部(等效FAR25部)中,就飞机雷电防护提出了严格的要求。
其中,25.581条款对飞机的总体及其组件提出了雷电防护的要求,26.954条款对飞机的燃油系统提出了雷电防护的要求,25.1316条款对飞机的电气电子系统提出了雷电防护要求,并需对这些要求进行验证。
为满足适航要求,飞机需进行有效地雷电防护设计,为验证其设计的有效性,相关设计需通过严格的地面模拟雷电冲击试验。
目前国际上通行的飞机雷电防护试验要求,主要是美、英等国的科学家在大量自然雷电特性统计基础上制定的相关雷电试验波形,通常为雷电压附着点试验和雷电流能量冲击试验,最早由美国SAE的AE4L报告给出并发布于七十年代中期。
在其后的一系列军、民用飞行器(包括飞机、直升机、导弹和火箭)的雷电防护试验标准中,基本采用了这个报告所给出的波形。
在地面雷电模拟试验中,在满足雷电试验特性的条件下,还考虑了雷电试验的经济性,因此将自然界的雷电过程分解为实验室的雷电压试验和雷电流试验。
在雷电压试验中,分别有最高可达百万伏量级的高压A波、C波、B波和D 波等波形,以满足不同的雷电压试验要求。
在雷电流试验中,分别有雷电流A分量、B分量、C分量、D分量和E波、H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200千安培,作用时间小于等于500毫秒,作用积分为2百万安培平方秒。
各分量主要用于能量冲击试验即雷电直接效应试验,电流变化率可达每微妙10万安培。
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方法、类比方法和地面模拟雷电试验方法。
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。
类比方法主要是将外形、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对比,当确实相同时,也可以认为满足要求。
地面模拟雷电试验方法,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系统的多样性与复杂性,电场与磁场的精确解非常困难,因此,雷电试验的方法被认为是最有效的方法。
这个过程,类似于飞机机械结构设计加工完成后,仍需由力学试验来验证其可靠性的过程。
飞机的雷电防护试验
在新飞机设计之初,就需同时进行严格有效的雷电防护设计。
一旦飞机的气动外形确定后,便开始飞机雷电区域的划分,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、结构或部件包括电子电气系统等部件,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,对雷电防护设计的要求是不同的。
目前国际上通行的做法是将飞机表面划分为三个区域或五个区。
为便于开展此项试验,又时可采用不小于1:30的缩比模型进行试验,但模型飞机的电气机构特征应与
原机一样。
在确定了飞机的雷电区域划分后,飞机的各个局部即可根据自己在飞机上的不同位置,进行有针对性的雷电防护设计,当设计完成后,再根据不同区域雷电试验的要求选择雷电试验波形。
在Y7-200A飞机上,机头雷达罩为雷击1区,进行了雷电压A波和D波的雷电附着点试验以及雷电流A分量和B分量的能量冲击试验,取得了非常有价值的试验数据。
区域1
通常为机头、翼尖、旋翼、垂尾、座舱、外挂物等突出的部件,这些部位还常安装有电子电气部件,如空速管、航行灯、天线等,在雷击发生时所承受的雷击能量相对较大,因此设计要求较高。
区域2为雷电等离子体弧的扫掠区,所承受的雷击能量相对于1区弱些。
区域3为传导区,一般不会直接遭到雷击,通常只考虑雷击电流的传导,雷电防护要求相对较低。
当所采用的碳纤维复合材料位于区域1时,由于雷击能量大,需进行抗击雷电高能量的设计,如表面喷涂铝等措施。
而当其位于区域3时,表面可不喷涂或少量喷涂铝。
但当复合
材料用于电子仪器舱口盖时,由于要求口盖有高的电磁屏蔽能力,则复合材料需进行高导电能力的处理。
雷电试验完成后,需判断其是否复合飞机的安全要求,通常可用现场观察的方法以及探伤和力学试验的方法来判断。
达不到要求时应重新设计,并再次试验。
这个过程一般也称为工程试验。
雷电防护鉴定试验
在飞机或其结构与部件完成了雷电防护设计和工程验证试验后,为取得适航认证,还需进行雷电防护鉴定试验。
此时,试验件应是实际的并获得适航认可的装机件或其中的一部分,在确定试验件所处雷电区域、试验点的数量和分布以及适用的试验波形和每点的试验次数后,还要准备好调试雷电波形成的试验件。
因试验装置很难保证一开始的试验波形就是符合要求的雷电波形,而一旦不符合要求的试验波形作用到鉴定试验件上,其试验结果就很难评价。
目前我国已有单位可开展飞机的雷电防护试验,包括鉴定试验。
结论
大气雷电环境会给飞机的安全带来影响,飞机在设计的初始阶段就需认真考虑此类问题。
若在飞机造出后再做这方面的工作,很可能对飞机的适航取证带来困难,一旦重新设计,在经济上和时间上都会带来很大的损失。
飞机的雷电防护试验,是一项投入很大、技术要求很高的试验,且具有一定的危险性,稍有不慎,轻则损害设备或试验无效,重则危及人身安全。
目前我国的试验条件在整机试验和间接效应试验方面还有待完善,由于投入很大,飞机型号任务数量有限,应吸取以往一些实验室建设的经验教训,避免重复投入,加强支持现有实验室的完善和建设,研究新的科研模式,提高效费比,以合理的投入,使我国能够拥有一个试验能力达到或接近国际一流水平的飞行器雷电防护实验室。