空客飛機(jī)的防靜電和雷擊.doc

1、 空客飛機(jī)的防靜電和雷擊 飛機(jī)的靜電放電現(xiàn)象主要影響無(wú)線(xiàn)電通信和導(dǎo)航系統(tǒng)，在飛行中遇到適當(dāng)情況由于空氣摩擦產(chǎn)生靜電時(shí)，無(wú)線(xiàn)電通信的噪音非常大。而閃電電擊定義比較確定，經(jīng)?？梢酝ㄟ^(guò)閃電震波和相應(yīng)的沖擊噪音來(lái)感知。兩種情況有不同的征兆，也可以通過(guò)他們不同的持續(xù)時(shí)間來(lái)識(shí)別?？湛凸景l(fā)布過(guò)兩個(gè)特別的通告來(lái)描述電擊和靜電放電。即： SIL 05-005 閃電電擊情況SIL 23-027 靜電放電情況下面就是關(guān)于兩個(gè)通告的摘要翻譯稿。全文請(qǐng)參閱英文原件SIL 05-005 閃電電擊情況在過(guò)去，關(guān)于閃電電擊現(xiàn)象在歐洲、美國(guó)、日本都有比較密切的研究。本服務(wù)信息通告主要是向運(yùn)營(yíng)人提供關(guān)于電擊情況的概述，例如現(xiàn)象

2、、在飛機(jī)上的傳輸過(guò)程、對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)和飛機(jī)系統(tǒng)的影響，以及電擊以后的適當(dāng)程序。毫無(wú)疑問(wèn)這個(gè)通告是不全面的，但希望對(duì)空客的用戶(hù)有所幫助。1.電擊現(xiàn)象電擊是由于大氣中的電量積聚導(dǎo)致的。當(dāng)這些電量積聚超過(guò)了空氣的絕緣能力后，就會(huì)發(fā)生電擊現(xiàn)象。靜電積聚主要發(fā)生在卷積云中，暴風(fēng)雪也可以產(chǎn)生放電，也有報(bào)告無(wú)云晴空中也發(fā)生過(guò)閃電。有不同的閃電：云對(duì)云、云內(nèi)、云對(duì)地對(duì)飛機(jī)影響最大的是云對(duì)地閃電。研究也主要集中在此。2.閃電電擊在飛機(jī)上的傳輸過(guò)程3.對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的影響3.1直接影響直接影響是閃電電擊對(duì)飛機(jī)物理結(jié)構(gòu)的構(gòu)成的損壞。要點(diǎn)是考慮到閃電在飛機(jī)上有一個(gè)進(jìn)入點(diǎn)和一個(gè)外出點(diǎn)。瘢痕和熔透當(dāng)電擊擊中飛機(jī)后產(chǎn)生電弧，

3、有些面板的熔透不會(huì)對(duì)飛機(jī)的持續(xù)飛行和安全著陸產(chǎn)生影響，所有空客飛機(jī)的設(shè)計(jì)都確保在重要部件上不會(huì)發(fā)生熔透現(xiàn)象。如果不對(duì)電弧擊中區(qū)維護(hù)，會(huì)產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象。發(fā)生電擊的證據(jù)是有陷坑和焦痕以及顏色變化。對(duì)于復(fù)合材料，除了變色外，還會(huì)發(fā)生一些纖維的分層。飛機(jī)能夠承受的損壞數(shù)量在飛機(jī)結(jié)構(gòu)維修手冊(cè)中有規(guī)定。磁場(chǎng)力只有表面電流密度為每平方毫米幾千安培時(shí)有顯著影響，產(chǎn)生破壞的地方是大電流集中在一個(gè)小的交叉區(qū)間的地方。大電流也可能流經(jīng)飛機(jī)體（從接觸點(diǎn)到離開(kāi)點(diǎn)），從而在這個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生大的磁場(chǎng)（參見(jiàn)間接影響）。電阻發(fā)熱當(dāng)閃電電流產(chǎn)生，能量在它流經(jīng)的通道上以熱能消散。對(duì)一定的通道電阻為R，電流為I，則發(fā)散的能量為R*I*I

4、瓦特，空客公司的設(shè)計(jì)確保機(jī)體有良好的導(dǎo)電性（電阻低），這樣避免了任何熱聚集點(diǎn)，因此避免了任何過(guò)熱情況的產(chǎn)生。震波閃電電擊的突然性會(huì)產(chǎn)生震波，震波正交于電擊通道，因此它的傳播途徑平行于飛機(jī)結(jié)構(gòu)。震波對(duì)飛機(jī)的影響很小，可能導(dǎo)致蒙皮的變形。3.2間接影響與電磁場(chǎng)相關(guān)的閃電電擊，有可能在飛機(jī)的電線(xiàn)和系統(tǒng)中產(chǎn)生意外的電壓和電流。因?yàn)闄C(jī)身是用鋁材料制作，它使飛機(jī)機(jī)體對(duì)外部輻射有天然的屏蔽作用。但是當(dāng)閃電電流繞經(jīng)機(jī)身，會(huì)在飛機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)的瞬間電流和電壓。這些瞬間的電壓和電流會(huì)潛在的影響飛機(jī)系統(tǒng)，甚至?xí)瓜到y(tǒng)降級(jí)。給哪種系統(tǒng)以什么樣的保護(hù)（包括內(nèi)部連接）根據(jù)下面兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：-系統(tǒng)易受威脅的程度-系統(tǒng)失去后對(duì)飛

5、機(jī)適航性的影響力。臨界的功能是，如果這樣一個(gè)系統(tǒng)失去后，將危害飛機(jī)繼續(xù)安全的飛行和著陸。重要的功能是，如果一個(gè)這樣的系統(tǒng)失去后，將對(duì)飛行安全產(chǎn)生顯著的影響，或者對(duì)機(jī)組應(yīng)對(duì)復(fù)雜的操作條件的能力產(chǎn)生顯著的影響。對(duì)最重要系統(tǒng)高水平的保護(hù)和高裕度是確保飛行安全的方法。飛行階段與電擊的關(guān)系絕大多數(shù)的電擊產(chǎn)生在15000英尺以下。主要原因有兩條：-閃電電擊在靠近地面時(shí)強(qiáng)度更大，-由于氣象雷達(dá)的作用，航路中機(jī)組可以避開(kāi)雷暴區(qū)。絕大多數(shù)閃電電擊可能發(fā)生在起飛、爬升、進(jìn)近、著陸、以及等待航線(xiàn)上。-.電擊后程序在飛機(jī)被閃電電擊后，因?yàn)闄C(jī)組不能察覺(jué)它的影響，因此很有必要在閃電電擊后進(jìn)行檢查，確保在下一次飛行前所有的

6、情況都正常。閃電電擊后的檢查，首先是考慮系統(tǒng)（臨界的和重要的）的性能要進(jìn)行測(cè)試，然后是MEL的要求，第三是可接受的結(jié)構(gòu)損壞和結(jié)構(gòu)維修手冊(cè)的維護(hù)程序。為了縮小飛機(jī)在閃電電擊后的檢查時(shí)間，空客公司以及更新了程序，使之更容易操作。關(guān)于容易被電擊區(qū)域在AMM（飛機(jī)維護(hù)手冊(cè)）中提供。-建議飛機(jī)并不是設(shè)計(jì)成防閃電電擊的，它的設(shè)計(jì)原則是使電擊造成的影響最小，并且確保在被電擊后可以確保繼續(xù)安全飛行和著陸。因?yàn)殡姄艨赡馨l(fā)生在飛機(jī)的任何地方，不可能預(yù)測(cè)在什么地方和會(huì)產(chǎn)生多少電擊損壞。因此，在每次電擊后要進(jìn)行綜合檢查，評(píng)價(jià)損壞，并且根據(jù)至少要根據(jù)MEL和SRM的條件確定是否可以繼續(xù)飛行。為了進(jìn)一步的建立關(guān)于電擊的經(jīng)

7、驗(yàn)，空客公司鼓勵(lì)用戶(hù)報(bào)告電擊情況。SIL 23-027 靜電釋放情況1目的飛機(jī)在飛行中由于高速運(yùn)動(dòng)與空氣摩擦被充電，通過(guò)這樣方式給飛機(jī)充的電需要釋放，否則無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航和無(wú)線(xiàn)電通信將會(huì)被頻繁的打斷并產(chǎn)生噪音。靜電沿著機(jī)身通過(guò)靜電釋放器被釋放到空氣中，靜電釋放器裝在飛機(jī)后面尖端部位（機(jī)翼、尾翼的后沿和末梢），因?yàn)槟抢锏碾妶?chǎng)最強(qiáng)。本通告是幫助運(yùn)營(yíng)人識(shí)別、然后故障診斷飛機(jī)任何的靜電釋放故障?？湛凸驹诖艘擦斜斫o出靜電釋放器備用部件以及安裝面板安裝在飛機(jī)的什么部位。2背景飛行中的飛機(jī)一般經(jīng)過(guò)下列三種方式被充電：-通過(guò)粒子摩擦充電周?chē)髿饬Ｗ訉⒇?fù)電（很少也有正電）充給飛機(jī)。這種情況發(fā)生在高充電區(qū)域（雨、雪、

8、冰、沙、灰塵）-由于發(fā)動(dòng)機(jī)排氣充電發(fā)動(dòng)機(jī)排除電離的氣體，有可能給飛機(jī)充正電或者負(fù)電。-由外部電場(chǎng)導(dǎo)致的充電。在臨近雷暴，飛機(jī)在它的前后端分別被充正電和負(fù)電。絕大多數(shù)報(bào)告有噪音干擾或?qū)Ш?通信干擾的區(qū)域是大氣釋壓情況（從亞洲收到的許多報(bào)告是在雨季），實(shí)際上，當(dāng)飛機(jī)從云中飛過(guò)，充電率當(dāng)然增加，這樣的情況下，任何飛機(jī)靜電釋放方面的缺陷，將不可避免的影響到飛機(jī)無(wú)線(xiàn)電通信和無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航系統(tǒng)。更經(jīng)常的，靜電現(xiàn)象在致密大氣環(huán)境中更強(qiáng)烈，如雨、冰、沙和灰塵，在這樣的環(huán)境中，沒(méi)有固定的外部面板電量積聚可以到達(dá)一個(gè)達(dá)到電壓釋放的臨界量，這時(shí)，周?chē)目諝獗浑婋x化，空氣變?yōu)閷?dǎo)體，這樣情況下，靜電釋放是完全不可控制，并會(huì)

9、發(fā)生無(wú)線(xiàn)電頻率干擾。通常，現(xiàn)場(chǎng)報(bào)告顯示，由于靜電釋放器缺陷在無(wú)線(xiàn)電接收中有噪音出現(xiàn)，一般出現(xiàn)在飛機(jī)重新噴漆后，或者更換蒙皮以后。如果在飛機(jī)上的噴漆層太厚，在蒙皮表面的靜電釋放器被從金屬結(jié)構(gòu)中孤立出來(lái)。4故障診斷4.1故障診斷指導(dǎo)本章節(jié)提供了根據(jù)報(bào)告的現(xiàn)象來(lái)進(jìn)行靜電干擾型故障的診斷在無(wú)線(xiàn)電接收器中可以聽(tīng)到持續(xù)的低頻噪音，一般產(chǎn)生條件是：-對(duì)復(fù)合材料面板，當(dāng)·沒(méi)有使用低阻值材料的油漆噴漆·沒(méi)有很好的固定在飛機(jī)結(jié)構(gòu)上（固定跳線(xiàn)失去或者失效了）。-雷達(dá)罩·金屬條失去或者失效·沒(méi)有用特殊油漆噴漆-天線(xiàn)·沒(méi)有使用固定螺栓很好的固定在飛機(jī)結(jié)構(gòu)上·外部噴漆情況不好在無(wú)線(xiàn)電接收器中可以聽(tīng)到喀噠或者碎裂的噪音，一般產(chǎn)生條件是：- 金屬面板沒(méi)有很好的固定在飛機(jī)結(jié)構(gòu)上（固定跳線(xiàn)失去或者失效了）。-飛機(jī)噴漆太厚-靜電釋放器失效或失去-靜電釋放器沒(méi)有很好的固定連接到安裝座上-安裝座沒(méi)有很好的通過(guò)固定鉚釘固定連接到飛機(jī)結(jié)構(gòu)上。4.2故障診斷CORAS是一個(gè)可以測(cè)量復(fù)合材料面板導(dǎo)電性的工具，使用CORAS可以測(cè)量出任何復(fù)合材料涂層上的低阻值材料的導(dǎo)電缺陷（測(cè)試方法在AMM20-28中）即使這個(gè)涂層在非導(dǎo)電涂層之下。INJECO是一個(gè)靜電釋放噴射器，它可以通過(guò)再現(xiàn)三種形式的充電來(lái)模擬飛行中的飛機(jī)。這個(gè)工具可以用來(lái)識(shí)別金屬條或者復(fù)合材料的外部面板