直升机初始雷击附着区域划分仿真研究

雷电作为一种自然放电现象,对飞行安全构成严重威胁.为了进一步提高直升机对雷电的防护能力,根据标准SAE-ARP5416A规定的试验方法,在CST EM Studio中对某型直升机的等比例模型进行仿真计算,对其初始雷击附着区域的划分开展研究.提出了一种基于静电感应理论的直升机初始雷击附着区域划分的仿真计算方法,讨论了该型直升机仿真模型参数设置、具体划分方式等相关内容.通过本文方法仿真计算得到某型直升机初始雷击附着区域,并与标准SAE-ARP5414A的分区结果进行对比分析,验证了该方法的可行性.提出的方法对于今后直升机防雷设计和相关研究工作的开展具有重要参考意义.     

飞行器LEMP危害及防护研究

基于深入研究雷电电磁脉冲（Lightning electromagnetic pulse,LEMP）对飞行器的危害,提高飞行器雷电防护性能的目的。通过详细阐述雷电特性,分析影响飞行器在飞行过程中遭受雷击的主要因素,应用理论计算的方法,计算了雷电能量与飞行器的耦合,总结出雷电电磁脉冲对飞行器的危害效应。最后,主要从内部防护和外部防护两个方面,提出了飞行器LEMP防护方案。     

民机雷击附着区域的划分仿真研究

雷击直接威胁民航飞机的飞行安全,雷击附着点和雷击附着区域的划分是雷击防护设计的首要步骤。基于此,采用三维电磁仿真软件CST 中电磁工作室,利用边界单元法对多个等比例民机雷电附着区域划分进行有限元仿真分析研究。通过MATLAB 软件线性拟合民机1A 区域边缘结构电场强度与飞机最大电场强度的比值和飞机尺寸的关系,根据拟合公式对国产民机雷击附着区域完成划分,仿真分析结果与标准理论分区进行对比。结果表明,该拟合结果有效,对民机的雷击防护设计有着重要的参考意义。     

飞机闪电间接效应数值仿真分析

为进一步提高飞机对雷电间接效应的防护能力,依据SAE-ARP5412和5416等相关标准的规定,利用基于传输线矩阵法的数值仿真技术,对某小型客机进行了大电流脉冲注入测试方法的建模仿真。分析了闪电以不同路径击中飞机时机身表面电流密度、舱室内外的瞬变电磁场分布以及内部电缆的耦合情况。仿真和计算分析表明,该方法可有效模拟闪电击中飞机时的闪电间接效应,给出闪电电磁脉冲(LEMP)经机身孔洞缝隙耦合而在舱体内形成的场分布特征和线缆耦合规律,为进一步研究飞机对闪电间接效应的防护提供了基础。     

基于LLS的沪蓉高铁湖北段沿线雷电分布特征

利用湖北省2007—2017年雷电定位系统(LLS)监测的雷电流相关参数资料,采用线路走廊网格、层次模型等数理统计方法,统计分析沪蓉高铁湖北段沿线雷电活动特征,提出基于雷电参数的风险区划方法。结果表明:一年中,4—8月铁路沿线闪电频数占全年闪电总数的89.82%,属雷电主要发生期;一天中,14:00—20:00时段是铁路沿线闪电集中发生时段,也是雷电防护重点时段。以0.41,0.68为阈值分割点,将沪蓉高铁湖北段划分为较高、中等、较低三个雷电风险等级,其结果可为防雷工程设计、雷击风险评估、雷电预警预报信息发布等提供参考依据。     

机载天线的雷电注入瞬态试验和仿真研究

雷电对飞机的飞行安全构成严重威胁,机载天线作为飞机的外部突出的结构件,较易成为雷击附着点。当闪电击中天线时,与天线相连的电缆一端可能产生短时的电压瞬态,并且造成元件故障及设备误动作和损坏。采用电磁仿真与实验相结合的方式,对飞机雷电实验中的“外部安装硬件的注入瞬态试验冶方法进行了研究,分析了机载天线由于雷电流附着而被注入电压电流时,其与飞机组件相连的导线中的诱导电压和电流。该项工作为进一步开展飞机外部结构件的雷电效应研究及机载设备的雷电防护研究提供了一定的基础。     

机载天线罩雷电防护设计方法及应用

文中对机载天线罩雷电防护的必要性和雷电防护方法进行了研究,根据天线罩遭受雷击后的危害程度,确定其雷电关键性类别。根据此类别、雷电防护成本和防护系统对天线罩性能的影响程度,确定是否采取雷电防护措施。采用不同的雷电防护设计方法解决位于不同雷电附着区的天线罩雷电防护问题。利用经验公式和路径比较两种方法设计分流条布局,并通过实例证明了方法的可行性。     

飞机舱内雷电电磁环境仿真研究

为了进一步提高飞机舱内电子设备对雷电间接效应的防护能力,依据SAEARP5412等相关标准的规定,以飞机舱内电子设备所在位置的电磁环境为研究对象,建立了雷击时飞机舱内电磁环境的仿真模型,对仿真参数进行了设置.仿真比较了雷击飞机时不同舱室内的耦合场,并获得了舱内电子设备所接线缆的瞬态耦合电流.仿真结果表明:同一放电通道下驾驶舱内的耦合场最强;舱门处定义了缝隙结构以后,舱门附近的电场和磁场强度都增大;同轴线缆有较好的屏蔽效能,在飞机遭受雷击时,可以有效避免芯线产生较大的瞬时感应电流研究结果对飞机舱内电子设备的雷电防护具有一定的指导意义.     

飞机雷击附着区域的划分仿真研究

为了进一步提高飞机舱内电子设备对雷电间接效应的防护能力, 依据SAE-ARP5412等相关标准的规定, 以飞机舱内电子设备所在位置的电磁环境为研究对象, 建立了雷击时飞机舱内电磁环境的仿真模型, 对仿真参数进行了设置.仿真比较了雷击飞机时不同舱室内的耦合场, 并获得了舱内电子设备所接线缆的瞬态耦合电流.仿真结果表明:同一放电通道下驾驶舱内的耦合场最强; 舱门处定义了缝隙结构以后, 舱门附近的电场和磁场强度都增大; 同轴线缆有较好的屏蔽效能, 在飞机遭受雷击时, 可以有效避免芯线产生较大的瞬时感应电流研究结果对飞机舱内电子设备的雷电防护具有一定的指导意义.     

AFDX网络接口雷电防护设计

飞机在遭受雷击,往往会对机载设备造成损伤和干扰。AFDX网络通常在飞机中作为飞机主干网络,若遭受雷击导致工作不正常时,可能会对飞行安全造成严重的威胁。本文介绍了AFDX网络接口雷电损伤的机理,介绍了几类常见的雷电防护器件,针对AFDX网络接口的特点,进行了雷电防护设计并进行了试验验证。     

无线电通信避雷问题的探讨

无线电通信应用于各个领域。“避雷问题”是安全生产的主要问题 ,采用“避雷针”和“避雷器”相结合防止雷害比较有效 ,完全彻底避免雷害尚需进一步探讨和研究。     

山东省闪电分布及雷电灾害特征分析

利用2010年LD-II型闪电定位系统所取得的地闪资料,分析山东地区闪电活动分布特征。结果表明,地闪中负闪占绝大多数;闪电的季节性分布特征明显,主要出现在夏季6—8月份;闪电活动日变化特征是15：00-22：00为闪电高发时段;闪电平均电流强度约为11．83kA;正闪电流强度主要集中在15～40kA,负闪电流强度主要集中在0～25kA;山东地区平均闪电密度为2．97次·km-2·a-1,年平均雷暴日数约为19．48天。根据山东省气象部门的雷电灾害数据,得到6—8月份发生的雷电灾害起数约占全年总雷灾起数的83．82％。分析雷击事故类型发现,电子电器设备受损成为雷电灾害的主要对象,在雷击导致行业事故类型中,电力行业事故排在首位。     

雷电通道模型研究与应用

雷电的研究必须基于雷电本身,而闪电通道模型的建立可以很好地模仿自然雷电。通过建立逼真的雷电通道模型,可以更有效地研究雷电及开发雷电防护产品。通过对常见的雷电回击通道模型进行分析,重点阐述了雷电通道的工程模型,分析其中TL,TCS,BG和DU等模型之间的关系,并对其优劣做出比较。利用Matlab工数学软件分析了双指数模型与海德尔模型雷电流模型的波形和频谱,经对结果进行分析比较发现,海德尔模型相比双指数模型更符合实际的雷电流。     

基于光学观测的雷电定位方法研究

首次提出了基于光学观测的雷电定位装置及方法,利用两台摄像机对监测区域进行同步拍摄,对拍摄到的雷电图像进行识别并提取雷电通道,最后根据图像匹配和三角定位原理,计算出雷击点位置。该方法可以对较小区域内的雷击点实现较准确的定位,并对摄像机的拍摄帧率要求不高,处理速度快,可实现实时雷电定位。初步试验证明,该方法精度较高,能够满足对雷电定位的需求。     

不同地形条件下架空配电线路防雷方案研究

作为供电系统当中的电能分配的关键设备,架空配电线路的安全与稳定直接影响着整个供电系统的正常运行。雷电灾害是架空配电线路当中频繁遇到的一种自然灾害,因此线路的防雷工作十分重要。本文在对架空配电线路的引雷范围、雷击跳闸率计算的分析基础上,探讨其在不同地形条件下的防雷方案。     

基于LabVIEW的雷电波形信号发生器设计

在雷电远场电磁环境模拟实验中,需要产生一个与雷电波形一致的电磁场。基于LabVIEW 2012软件平台,设计开发了一种雷电波形信号发生器,该信号发生器能够产生国家推荐进行雷电试验的7种用双指数函数拟合的雷电波形和任意实测雷电波形的信号。该信号发生器改善了传统的用模拟电路构建的雷电信号源功能单一和参数调节困难等缺点,在实验中取得了理想的效果。     

高塔直击雷雷电流全波监测系统

分析和研究雷电流的菜参数是雷电电磁脉冲（ＬＥＭＰ）防护的基础,天然落雷的雷电流全波测量对防雷理论及防雷设计都有重要意义。介绍了江阴长江公路大桥北塔上的雷电流监测系统,以及本测量系统的标定、系统的模拟实验等问题。     

微波站及站内网络系统的防雷整治

文中论述了微波通信站的通信系统遭受雷击的各种途经,分析了雷击的特点及原因,仔细探讨接地网和分流、均压的关系,并给出了各种有效的防雷措施,完善了微波通讯设备、电源设备及网络防雷保护系统,为确保输油安全生产提供了有力保证。     

分析雷电监测仪数据确定济宁市SPD的选型

文章统计了济宁市三年来的雷暴数据,对每次雷暴过程中的相关雷电参数进行了筛选,总结出了近几年来雷电参数的平均值和极值。根据GB50057-94（2000年版）中SPD的选型原则,结合统计出的雷电参数的相关数值,提出适当降低在济宁使用的SPD的相关参数的建议。从而降低使用防雷产品的成本,节约社会资源。