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做好民航客機(jī)雷電防護(hù)

因雷擊而機(jī)毀人亡的例子一直都存在，但更多的是飛機(jī)遭受雷擊后仍安全返航和未造成嚴(yán)重?fù)p傷而未被記錄的飛機(jī)遭雷擊的事例。這也側(cè)面說明了飛機(jī)雷電防護(hù)的有效性和重要性。
    民航飛機(jī)需具備雷電防護(hù)能力
    雷電是由強(qiáng)烈的大氣對流引起的大氣體電荷分布極不均勻繼而將大氣電離后形成蜿蜒曲折、分支眾多的電離通道，最終沿主通道連接至相反極性的電荷中心使電荷中和、泄放以完成放電的過程，并常伴隨著聲、光、熱和電磁等多種物理現(xiàn)象的發(fā)生。而自人類發(fā)明飛機(jī)以后，雷電就一直是飛機(jī)飛行安全的重大威脅之一。飛機(jī)在飛行中經(jīng)常會遇到云地間甚至云內(nèi)的雷電打擊，據(jù)統(tǒng)計(jì)，固定航線的飛機(jī)平均每年遭受一次雷擊。
    而飛機(jī)雷電防護(hù)的意義正是保障被雷擊飛機(jī)的飛行安全。即使飛行員依照飛行手冊和氣象雷達(dá)的建議，也不可能做到100%不被雷電打擊。所以對飛行器雷電防護(hù)來說，最重要的并不是防止被雷擊中，而是耐雷擊。飛機(jī)的雷電防護(hù)設(shè)計(jì)就是一系列為了保證飛機(jī)在遭到雷擊后，結(jié)構(gòu)上不出現(xiàn)影響飛行安全的損傷，并維持飛行所必須的關(guān)鍵系統(tǒng)安全、正常工作所采取的措施。否則，如果飛機(jī)因雷擊而發(fā)生發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，航電系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)等有一個(gè)甚至多個(gè)失常，乃至故障、無法恢復(fù)，或者機(jī)內(nèi)燃油被引燃、引爆等情況，那么飛行的安全性就無從談起。正因?yàn)槿绱?，世界各主要民機(jī)適航審定當(dāng)局均把飛機(jī)雷電防護(hù)鑒定試驗(yàn)作為適航取證必不可少的環(huán)節(jié)，強(qiáng)制要求民航飛機(jī)具備足夠的雷電防護(hù)能力。
    我國飛機(jī)雷電防護(hù)試驗(yàn)水平穩(wěn)步提升
    關(guān)于飛機(jī)雷電防護(hù)的研究自20世紀(jì)下半葉開始，世界上以歐洲D(zhuǎn)GA實(shí)驗(yàn)室、美國LTI實(shí)驗(yàn)室為首率先開展了相關(guān)研究工作，包括對自然雷電參數(shù)以及飛機(jī)對雷電打擊的耦合效應(yīng)的研究，并在20世紀(jì)80年代開始形成了飛機(jī)雷電防護(hù)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)體系。以美國FAA為例，現(xiàn)行飛機(jī)雷電防護(hù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)包括ARP- 5412/5414/5416對飛機(jī)雷電防護(hù)試驗(yàn)采用的標(biāo)準(zhǔn)雷電波形、區(qū)域劃分和試驗(yàn)條件都做出了具體的規(guī)定，這些標(biāo)準(zhǔn)也都隨著對飛機(jī)雷電防護(hù)研究的發(fā)展而經(jīng)歷數(shù)次更新。
    中國飛機(jī)雷電防護(hù)試驗(yàn)工作自20世紀(jì)90年代開始起步，在合肥航太飛機(jī)雷電防護(hù)實(shí)驗(yàn)室開創(chuàng)性地開展運(yùn)7–200A（“新舟”60）的雷電防護(hù)試驗(yàn)研究工作，之后主編了飛機(jī)雷電防護(hù)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)GJB 3567—1999《軍用飛機(jī)雷電防護(hù)鑒定試驗(yàn)方法》，并在國內(nèi)外發(fā)表了大量相關(guān)論文，還出版了專著《航空器雷電防護(hù)技術(shù)》。隨后飛機(jī)雷電防護(hù)設(shè)計(jì)以及試驗(yàn)研究在國內(nèi)逐漸得以推廣。
    現(xiàn)代飛機(jī)雷電防護(hù)通常從設(shè)計(jì)開始，應(yīng)該貫穿飛機(jī)整個(gè)研制過程，把雷電防護(hù)的意識滲透到飛機(jī)設(shè)計(jì)中。由于雷電打擊飛機(jī)整個(gè)過程過于復(fù)雜，還無法從理論分析和仿真角度給出可靠而精確的防護(hù)能力鑒定結(jié)論，所以必須通過地面模擬雷電試驗(yàn)對飛機(jī)雷電防護(hù)能力做鑒定。通常實(shí)驗(yàn)室把自然雷電環(huán)境分解為雷電壓和雷電流兩部分分別模擬，在飛機(jī)雷電附著點(diǎn)分區(qū)試驗(yàn)后，針對雷電打擊飛行器造成的直接效應(yīng)、間接效應(yīng)選取對應(yīng)電壓、電流波形分別開展鑒定試驗(yàn)。其中間接效應(yīng)試驗(yàn)包括設(shè)備級、系統(tǒng)級和整機(jī)級，整機(jī)級雷電防護(hù)試驗(yàn)是目前適航取證強(qiáng)制要求通過的。
  將來，飛機(jī)雷電防護(hù)設(shè)計(jì)是保證飛行器飛行安全的核心技術(shù)之一，要重點(diǎn)發(fā)展我們自己的雷電防護(hù)設(shè)計(jì)力量。建設(shè)極高沖擊電壓發(fā)生器等一系列世界先進(jìn)裝置，可大大提高飛機(jī)雷電縮比試驗(yàn)的比例尺度，更真實(shí)模擬自然雷電環(huán)境。