浅析飞机复合材料雷击防护措施与试验

伴随着飞机复合材料的使用,飞机的雷击防护问题逐渐得到了人们的重视。本文简述了目前使用较多的几种雷击防护措施,并从实物试验的角度出发,采用模拟雷击试验来检验带有防护措施的复合材料板的雷击防护效果。文章选取了普通复合材料板和覆盖铜网防护层的复合材料板作为试验样品,通过对比两种样品遭受雷击后的的不同结果,验证了铜网作为防护层的有效性和重要性。     

某飞机气象雷达天线罩雷电防护技术的研究

飞机的气象雷达天线罩一般装载于飞机的机头部位,该部位的非金属材料件-天线罩对雷击比较敏感,容易遭受雷击,雷击造成天线罩及罩内雷达天线损坏,对飞行安全造成了极大的隐患,因此雷达天线罩必须采取有效的雷电防护措施、保护天线罩和罩内设备安全.本文介绍了某飞机气象雷达天线罩的雷电防护措施、雷电防护系统的设计原则和设计过程、各种雷电分流条的选择及优缺点、雷电防护系统在天线罩上的安装技术等,并按照航空安全标准要求进行了雷电防护试验,试验结果表明采取有效的雷电防护措施可以保护气象雷达天线罩和罩内天线设备.     

飞行器复合材料结构雷击防护研究进展

介绍了飞机上雷电的分区、雷击电流的表征、雷击防护的标准、雷击防护等方法和研究。迄今雷击防护的方法主要有4种,分别是网箔保护法、表面层保护法、复合胶膜保护法和添加导电材料保护法。实验和理论研究表明,当电流波形相同时,烧蚀面积和深度随着峰值电流的增加而增加;当峰值电流相同时,随着T1/T2的增大,层合板烧蚀面积及烧蚀深度逐渐增大;雷击烧蚀损伤对复合材料层压板拉伸剩余强度起主导作用。     

含碳纳米管薄膜表层的蜂窝夹芯壁板模拟雷击试验研究

近年来复合材料以其优异性能而被广泛应用于航空结构中,但复合材料的整体导电性较低,遭受雷击容易造成严重损伤,威胁结构安全。本文提出将碳纳米管薄膜与复合材料结构共固化形成导电表层,对雷击进行防护。为验证碳纳米管薄膜表层的防护效果,制备了碳纳米管薄膜表层防护的复合材料蜂窝夹芯壁板试验件,施加不同峰值的模拟雷击电流,使用高速摄像机记录其雷击过程,并通过目视和CT扫描对其损伤进行检测。结果表明:不同雷电流峰值情况下,雷电流峰值越大,试验件的表层损伤面积和内部分层损伤长度也越大;相同雷电流峰值情况下,含碳纳米管薄膜防护试验件的表层损伤面积和内部分层损伤长度明显减小,由此可以得知碳纳米管薄膜表层对复合材料蜂窝夹芯壁板的雷击损伤具有较好的防护效果。     

柔性防热层外用雷击防护涂层的制备及其性能研究

针对柔性防热层表面雷击防护的需求,制备了兼顾耐热性和雷击防护性能的涂层,研究了成膜物的种类、导电填料的形状、导电填料含量、涂层厚度以及其他助剂等对涂层导电性能的影响。分析了雷击防护涂层导电的机理,并对雷击防护性能进行了测试。结果表明：以加成型硅橡胶为成膜物,片状铜银粉为导电填料,蒙脱土类防沉剂、钛酸酯类偶联剂等为添加剂,最终制备的涂层能够形成较为完整的导电网络通路,涂层方阻较低, 30 mΩ/□,能够通过 SAE ARP 5412—2013标准雷电击穿实验,有效对下方的柔性防热层进行防护。     

油库监控系统的雷电防护

综合分析雷击对油库造成的损害和后果,以及雷击损害的主要原因和侵入途径,依据《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010,采用"分单元防护思想",对油库的储油监控系统、现场安防监控系统、输油控制系统等进行了全面综合防护,防止了因疏漏带来的雷击危害。     

雷击后飞机复合材料燃油箱蒙皮电热损伤特性研究

碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)在现代飞机上被大量使用,由于CFRP电导率和传热系数具有各向异性,雷击后,其温度分布与传统金属材料不同。为探究CFRP燃油箱电热损伤特性以对其进行雷电防护,本文利用COMSOL多物理场仿真软件建立CFRP层合板与火焰喷涂铝防护CFRP层合板模拟油箱蒙皮模型进行仿真研究,并开展典型雷电流组合波形的雷电流注入试验对仿真结果进行验证。结果表明:雷电流波形注入后,无防护CFRP板各铺层温度随着纤维方向分布;火焰喷涂铝防护的CFRP板各铺层温度呈近似圆形分布,且高温损伤面积与损伤深度均小于无防护CFRP板;表面温度受雷电流D波的影响大,而损伤深度受B、C~*波的影响较大;在雷电波形注入完成后,雷击产生的热量会沿着CFRP铺层向下传导,产生热斑导致底面温度升高,但在2.6 mm厚度条件下未超过200℃;使用火焰喷涂铝能对CFRP燃油箱起到很好的雷电防护效果。     

汽车加油加气站罩棚雷电防护探讨简

汽车加油加气站作为爆炸和火灾危险场所，一旦发生雷击并引发火灾或爆炸将造成不可估量的损失，尤其是雷击多发和人员密集地区，雷击事故则直接威胁到周围人群和建筑物的生命财产安全，因此加强汽车加油加气站的雷电防护工作十分重要。本文针对汽车加油加气站罩棚雷电防护存在的问题，从防护等级、直击雷防护措施等方面入手，提出了系统的解决方案。     

玻璃纤维复合材料雷击破损仿真与试验

采用理论推导、仿真分析与试验验证相结合的方式,研究飞机复合材料夹芯板的雷击破损机理和破损状态,为飞机的防雷设计提供依据。通过建立热-电-力耦合物理场复合材料板的三维有限元模型,按结构和作用过程分步进行飞机复合材料雷击效果仿真分析,研究复合材料板遭到雷击后的破损机理以及可能出现的破损状态。通过冲击电流发生器进行模拟雷电试验,观察复合材料板的雷击效果,并与仿真结果相对比,验证了仿真办法的有效性和仿真结果的正确性。     

飞机复合材料热电耦合仿真分析研究

复合材料具有比重小、强度高、耐腐蚀性好等众多优点,使得复合材料越来越广泛地应用到飞机的制造业上。复合材料导电性较差,在遭受雷击时很难迅速将雷电流泄放出去,产生的电阻热会对复合材料造成严重的热损伤,危及飞机的飞行安全。本文利用有限元软件仿真分析碳纤维环氧树脂复合材料板遭受雷击时的热电耦合效应,仿真结果表明,复合材料表层最大电势变化趋势和所施加的雷电流波形一致,雷电流主要沿着复合材料板表层电导率最大的方向传导,由雷电流产生的电阻热也主要沿着表层传导,使得复合材料板的热损伤主要集中在表层。通过仿真分析得出了复合材料遭受雷击时的热损伤分布规律,为复合材料雷击可靠性评估提供参考。     

感应雷击对实验室电子仪器设备的危害与防护

实验室电子仪器设备受雷击影响较大,尤其应当引起重视的感应雷击对电子仪器设备的危害。采取有效的防护措施是避免电子仪器设备被雷击的有效方法。     

雷击对变电所电子设备的危害及其防护

文章从变电所电子设备受雷击影响谈起,呼吁从事变电工作者应当对其引起重视。作者针对辽宁地区的实际情况,分别采取分区、分级以及重点防护,对不同雷击现象进行了分析和研究,最后总结出一套防雷的可防范措施。     

现代建筑电气施工中的防雷问题研究

本文对建筑电气中的防雷问题进行了讨论,首先,分析了雷击灾害的成因,接着论述了如何确认建筑物的雷电防护类别,并提出了建筑物防雷的系统方案,即通过分流、接地、屏蔽和合理布线等措施的综合运用,最大限度减小雷击灾害的损失。     

油气库的雷电及静电安全防护分析

油气库是存储原油、天然气的重要建筑,由于原油和天然气都具有易燃易爆的特点,一旦发生雷击或静电打火现象,很容易造成重大火灾或爆炸事故,造成严重的人员伤亡、财产损失,为国家和人民造成不可忽视的伤害。每一年发生在世界各地的油气库事故都令人无法忽视,所造成的伤害和损失令人震惊,因此,防范雷击、防止静电成为油气库安全防护中十分重要的部分,能够有效提高油气库的安全程度。从雷电、静电对油气库的危害入手,分析并探讨了油气库的雷电及静电安全防护具体措施。     

飞机蒙皮表面的预处理及涂装

介绍了飞机蒙皮表面主体铝合金材料和复合材料的预处理方法,并对铝合金表面的几种预处理方法进行性能和工艺对比。同时还对铝合金和复合材料表面的涂层体系作了介绍。飞机蒙皮经表面处理,再喷上配套涂料后,不仅具有装饰性,而且具有优异的耐候性、耐介质性和其他防护性能。     

燃气设备及管网的防雷保护

本文根据燃气设备和管网的特点，分析了雷电直击、雷电波侵入、雷电感应对关键燃气设备和管道的掼害，提出了有针对性的雷击防护措施。     

复合材料层合板雷击损伤数值模拟研究

复合材料导电性差,雷击损伤严重危及到复合材料飞机结构安全。研究建立了复合材料层合板雷击损伤数值模拟的三维有限元模型。首先给出雷击电流作用下复合材料层合板的热-电耦合控制方程,然后建立基于层合板温度分布的单元失效和材料热电性能衰减准则,通过ABAQUS有限元软件的热电耦合分析模块中添加用户子程序USDFLD实现复合材料层合板雷击损伤数值模拟。预测结果与试验结果对比表明,该模型可准确预测复合材料层合板雷击损伤的损伤形状、面积和深度。     

集散控制系统的雷击与防护

集散控制设备中应用的集成电路、微电模块等器件普遍存在绝缘强度低、耐电涌能力差等致命弱点 ,在雷暴气候下 ,常遭受雷击。本文就集散控制系统的雷击与防护进行粗浅论述     

环保型组块涂装作业生产线防雷接地设计探讨

以中海油能源发展股份有限公司环保型组块涂装作业生产线建设项目为例,从建筑物防雷类别确定、雷击防护、防雷电波侵入、电源系统、信息系统的防雷击电磁脉冲、防静电、接地做法等方面提出了系统的设计方案。拟通过合理的设计在源头上将雷击危害降低到最低程度。     

Ames推出超薄含氟聚合物防护涂料

Ames公司日前推出了AMESShield防护涂料，该涂料可以为飞机零部件提供足够的保护和防护、大大降低飞行器零部件在遭受外物损害（FOD）的危险程度。据悉，AMESShield防护涂料的性能具有涂层表面憎冰的性能，确保飞行器零部件在高空高寒环境不会受冻结冰，大大提高飞行器的安全性。