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标题: 飞机的防雷装置 [打印本页]

作者: 通天雷神 时间: 2007-4-9 12:53
标题: 飞机的防雷装置

飞机的防雷装置

飞机的防雷装置系统分为两类别，第一类别是在停泊时配置使用，即在飞机机身安装一条避雷带与地面扣接．第二类别是飞机在飞行状态中使用，配置包括雷暴预报系统，它能告知机师在前方的天气变化，让机师有充分时间作好预防措施或远离雷暴云带；飞机本身亦安装有防雷装置．
有时候 , 当飞机在避无可避的情况之下，可将危险的雷电流分流到机身外，并从机身带离飞机本体，从而避免油缸及机上控制及通讯设备受到破坏，保障机上的乘客，与及飞机本身的运行安全．

雷电灾害个案

事件日期
叁遭雷劈国泰机头(空中)玻璃裂碎 2001年5月9日 (星期叁)

机场上的局部地区性雷暴 2002年7月14日(星期日)

维修飞机两遭雷击五人触电 2002年7月15日(星期一)

表243.1 近年香港国际机场因雷暴导致的意外
飞机防雷保护主要目的

I 减低过压突波至耐压水平 , 防止人身与及电子仪器的损坏

II 提高电子仪器对过压突波的容通电流电压
过压突波 ( LEMP ) 的形成
当闪电击中飞机机身後，具破坏性而强大的雷电流如上图一样经机身导体流向各部份．虽然机上的电子仪器没有和机壳有任何直接接驳点，但雷电流的改变可以产生破坏性的电波和感应过电压，亦即是过压突波( LEMP )．
飞机的防雷装置系统之大剖析 (二)

防雷设计步骤:（图略）

A) 决定飞机机身的雷击区域 ( Lightning Strike Zone )

B) 设立飞机外各雷击区域的环境

C) 设立飞机内的环境

D) 确认飞机飞行的紧急或必要系统及仪器

E) 设立突波控制水平 ( TCL ) 及仪器突波设计 ( ETDL )

F) 设计雷电保护系统

G) 检验故障系统
A) 飞机机身的雷击区域 ( Lightning Strike Zone )

飞机防雷设计第一个步骤，是要将机身分成五个雷击区域(ZONE)．因为雷击区域的设立，决定飞机上的电子仪器合适安装在哪个位置上，远离雷电过压突波的源头．五个雷击区域(ZONE)如下:

1) Zone 1A;雷击起始依附点及低闪电纠缠机会

2) Zone 1B;雷击起始依附点及高闪电纠缠机会

3) Zone 2A;雷击横扫区域及低闪电纠缠机会

4) Zone 2B;雷击横扫区域依附点及高闪电纠缠机会

5) Zone 3;机身此部份处於 Zone 1 及 Zone 2 之间，在直击雷或横扫雷时作为各区域间雷击电流的传导体．各飞机的雷击区域定义因应飞机及操作的因素而有所不同．因此个别飞机评估是必须的．
图244.1 介定飞机机身的雷击区域
B) 设立飞机外各雷击区域的环境
C) 设立飞机内的环境
为了测试飞机防雷系统的可靠性，会使用实际飞机材料模拟飞机内外环境：
实验会向飞机机壳注入一个多元配电流．其中有些是过千安培值的电流，可以扩散机壳的金属部份，并透过改变电磁场，打穿飞机内部，成过电压突波．
D) 确认飞机飞行的紧急或必要系统及仪器
美国联邦航空局 (FAA) 定立了联邦航空条例 (FAR), 其中FAR 25.581声明, 飞机一定能受到灾难级闪电的保护. 关於飞机的设备, 系统及安装,需要在任何能预计的情况下发挥其功用.“飞机在雷击後,，无论其损坏部份是电机设备，电子仪器或结构上都不可以影响飞机继续安全性飞行”因此，必须确认飞机飞行的紧急／必要系统及仪器并对它们采取额外保护：
重点保护电子仪器
引擎参数仪表

飞翼防冰系统

飞机电源

燃油流动仪表

航空仪器

警告灯电源

Stall barrier

听频发生器

通讯系统

引擎火警警报系统

导航系统
E) 设立突波控制水平“Transient Control Levels (TCL)”及仪器突波设计水平“Equipment Transient Design　Levels (ETDL).
最终目的是控制飞机的实际突波水平是低过突波控制水平．与此同时，仪器的突波接受水平亦要高於突波控制水平一段距离．才可抵抗过压突波的破坏．< br>实际突波水平ATL<突波控制水平TCL<仪器突波设计水平(ETDL)
之後的检验就会根据这定立的各水平作模拟参数．
飞机的防雷装置系统之大剖析 (叁)

F) 设计保护系统（图略）
为避免感应电压产生过压的情况出现，飞机电子仪器的电线包括电源通讯及控制线都加装有接地金属网 (Shielding)保护，作用如STP线．感应雷出现时，感应电场(Magnetic flux)就会经金属网到飞机的地线，防止各电线出现过压现象，避免仪器损坏．
除了以上的防雷技术之外，以下是其他飞机使用的防雷技术：
加装电源电子防雷装置
-使用低燃性燃油，加厚燃油门
G) 检验系统
经过设计过程後，需要对各防雷操施作检验，以确保之前定立的规附合．
以下是检验程式：
－量度仪器连接线实际突波水平（ATL）是否超过预定的突波控制水平（TCL）

－量度各自仪器是否应付到所定的仪器突波设计水平(ETDL) 而没有组件损坏

－量度各自仪器在相互连接後是否应付到所定的仪器突波设计水平(ETDL) 而没有组件损坏
陆地状态
当飞机停泊在陆地上，其实它与一般建物无异．最好的防雷方法停泊在安装了防雷系统的停机砰内．如果需要停泊在停机砰外，应安装一条飞机专用的接地线将飞机的机壳与大地连接起来．
雷击分流带
不过美国消防协会（NFPA）发现类似飞机专用的接地线不能有效保护维修人员在雷雨其间工作, 仍不时有一些工作人员受雷击经飞机机身触电致伤的事故发生．因此，协会建议在雷暴发生其间不适宜进行任何停泊飞机的户外维修工作．

作者: 大胡子 时间: 2007-4-9 22:46
DING

作者: 心蓝 时间: 2007-4-11 09:56

顶~！！！！！！！！！！！！！！！

学习中

作者: 56490 时间: 2007-4-11 11:41
头都大了！

作者: catfine 时间: 2007-4-11 20:05

增长见闻了

作者: aichen 时间: 2007-4-12 16:58
好多东西没有呀

作者: shuxioufire 时间: 2007-4-13 14:29
我也顶一下.

作者: 好学生 时间: 2007-4-18 08:21
顶个~估计这东西一般人做不了[em01]

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