复合材料飞机闪电防护设计

飞机的闪电防护设计是一项涉及到多个专业的综合性技术,具体来说,飞机结构、飞控、燃油、航电等专业都必须在设计时考虑闪电防护.随着复合材料技术的发展,运用全复合材料进行通用飞机的设计制造已越来越广泛.由于复合材料和金属材料的差异性,其闪电防护设计具有完全不同的特点.本文根据国内外研究发展趋势,阐述复合材料飞机的闪电防护设计技术以及适航验证的方法.     

飞机复合材料结构闪电防护技术研究

闪电是飞机飞行安全的重大威胁。随着导电性能极低的复合材料结构在飞机上用量的日益提高,为保证飞机飞行安全,必须有针对性地研究复合材料机体结构的闪电防护措施。本文对复合材料机体结构的闪电防护措施进行了探索,并介绍了某型飞机全复合材料机身段的闪电防护设计及相关研究进展情况。     

飞机如何防雷电

乘坐飞机在空中飞行时,大家会担心遇到暴雨怎么办,飞机是不是也有避雷设备?看完此文,您就会完全明白了。2008年2月10日,一架载有百名乘客的美国大陆航空波音757客机,由纽约纽瓦克机场飞往英国盖特威克,在起飞不久遭闪电击中,机头雷达天线罩出现一个很大的裂缝和一个大洞,烧焦气味充斥机舱,机内人员安然无恙,飞机急速下滑     

波音737NG系列飞机机翼防冰系统介绍和故障处理一例

<正>关键部位结冰是飞机发生飞行事故的重要原因之一。当飞机在具备结冰条件的云层中飞行时,机翼、尾翼、风挡、空速管、螺旋桨、直升机旋翼、雷达罩、发动机进气道等部位的迎风面会收集过冷水滴。这些过冷水滴会附着飞机上形成凹凸不平的冰层,破坏飞机的气动外形,影响传     

民机研制中的闪电间接效应防护要求

闪电对飞机安全的危害表现在直接效应和间接效应两个方面。闪电间接效应是指在闪电持续作用期间,闪电电磁场在飞机内部形成的瞬态闪电内部环境。它通过机体开口的电磁耦合和结构电压(闪电电流和结构电阻的积),在机体内部感应生成电压和电流,可能对机载电子/电气设备造成干扰和(或)损坏,甚至对航空安全带来不利影响。在我国大型飞机项目启动的今天,我们应对这一问题有清楚的认识。     

民用飞机第23.867条款要求及适航审定研究

随着越来越多先进复合材料应用在民用飞机上以及民用飞机上使用的电子电气设备重要度和集成度越来越高,飞机的闪电防护设计越来越重要。CCAR-23第23.867条对民用飞机机体结构闪电直接效应防护进行了规定。研究了该条款的制定和修订的背景和历程,明确了条款的实质要求。23部飞机的使用用途和设计特点使得23部飞机的闪电防护设计和符合性验证也有自己的特点,为此,重点研究了23.867条款的基本设计、审定步骤和审查关注要素等,梳理出了飞机机体结构的闪电直接效应防护设计和适航审定的基本流程,给出了可接受的符合性方法,提出了23部飞机闪电直接效应防护设计、审定各流程的主要工作、可指导或可参考的文件、重点关注要素和技术审查要点,为民用飞机的闪电直接效应防护的设计和适航审定提供了参考。     

飞机雷电防护的适航要求与试验

自人类诞生以来,对雷电就产生了许多美丽的遐想和神话传说。也许正是雷电,使人类懂得了火,从而给人类带来最初的文明与进步,但对于人类的航空活动来说,雷电则是危险的。雷电是由大气层中不同湿度和温度的气流相对运动而形成的自然现象,一般分布在15千米左右以下的空间内,雷电电压可高达亿伏以上量级,当云层之间或云层对地之间的电场强度达到约1000千伏每米量级时,大气就会被电离,形成导电的等离子体气流,从而产生泄放和中和电荷的等离子体导电通道。通道上电流巨大,温度极高,使通道上的气体瞬间膨胀,便产生了明亮耀眼的闪电和…     

热气防冰腔优化设计

<正>飞机在穿越云层飞行时,云层中的过冷水滴撞击到飞机表面,会出现结冰现象,对飞行安全形成极大隐患,因此防冰系统是必要的保护装置。飞机在飞行中因结冰问题而导致空难事故的概率超过15%~([1])。常见的容易结冰的部件有:机翼前缘与尾翼、发动机进气道等。机翼和尾翼结冰会影响升力表面,导致翼型阻力增加、升力下降、临界攻角减小,严重影响飞机的操纵性和稳定性;发动机进气道入口的保护栅网结冰会减少引气量、降低发动机推力,     

发动机进口支板防冰加热功率优化试验研究

正飞机在穿过云层飞行时,云层中的过冷水滴撞击到机翼和发动机等飞机部件的迎风面时,很容易产生结冰。飞机结冰不仅增加了重量,还破坏了气动外形,影响了飞机的稳定性和操作性,对飞行安全带来危害。1997年FAA的飞机结冰计划提出了包含结冰防护措施范围的全面概述,明确指出了结冰模拟和飞机表面防除冰方法的重要性。飞机发动机的进口支板是航空发动机重要的进气部件,在一定的气象条件下很容易发生结冰现象,飞机进气道     

军用飞机闪电/高能辐射场分析技术及应用研究

随着飞机飞行时间的加长,闪电/高能辐射场(L/HIRF)防护系统的作用也会随之降低,所以为了满足飞机持续安全飞行的要求,必须对L/HIRF防护部件进行分析并纳入维修大纲中。根据MSG-3分析原理和方法,研究提出了军用飞机L/HIRF流程,填补了军机维修大纲中针对闪电/高能辐射场防护系统分析的空白,通过型号实践,保证了飞机在服役期间遭遇外部特殊环境下的使用安全。     

光环境模拟中的云雾闪电模拟系统设计

在正常天气环境下,民机驾驶员在驾驶舱内进行视觉作业(如观察判读仪表、显示器等)处在一个较为舒适的光环境中,但在恶劣天气环境下,驾驶舱内突然出现的强眩光源会造成飞行员视觉、生理以及空间方向感的损害,使飞行员的反应时间受到限制,直接威胁到飞行安全。在光环境模拟中的云雾闪电模拟系统设计,针对云层、闪电这两种自然现象的不同模拟指标,采用云雾模拟系统和闪电模拟系统分别在地面进行云雾闪电模拟,实现了在地面模拟恶劣天气环境,如雷暴雨、穿云层等,能为驾驶舱的光学集成设计、视觉工效设计、验证试验、人因工程研究等提供多功能、可复现的光学验证条件。     

基于电磁干风洞的大柔性结构准模态试验研究

结构的频率是结构的重要动力学特性,对于飞行器来说,当机翼等大型结构在非定常气动力作用下发生变形时,其频率也会发生变化。本文介绍了一种地面电磁干风洞试验方法,利用电磁场和安培力实现气动力的模拟,在不接触模型的情况下对模型进行静动态加载。基于这种新的试验技术,建立了一种地面电磁干风洞实验方法,利用电磁场和安培力实现气动力的模拟,可有效实现对模型结构的非接触式静态和动态气动力跟随加载。利用该实验系统,研究了静动态条件下,结构质量、刚度分布对飞机内载荷的影响;结构变形对结构动力学特征的影响。结果表明,结构的弯曲变形会影响结构的弯曲和扭转频率,结构的质量和刚度分布会对结构内载荷产生较大影响。这种新的试验方法有利于研究大柔性结构的气动弹性特性,对新型飞机的设计和研制具有重要意义。     

C919大飞机顺利首飞成功的背后故事

2017年5月5日14时01分,编号为001A的首架国产C919大飞机在上海浦东国际机场一跃而起,直冲云层。15时19分,C919大飞机在浦东机场第四跑道顺利降落。这标志着举世瞩目的国产大飞机项目首飞成功,中华民族百年的"大飞机梦"取得了历史性的突破。     

风雨对飞机飞行安全性的影响

风雨严重影响飞机的飞行安全。基于动量定理建立了一种根据降雨条件、风场特性、飞机特征和飞行状态计算雨滴对飞机产生的撞击力和力矩的方法,研究了风雨对飞机气动特性的影响,进而建立了飞机在风雨中飞行的运动方程。通过引入驾驶员的操纵模型,对飞机在风雨中飞行的运动特性进行了数值仿真研究。仿真结果表明:降雨会使飞机的升力减小,阻力增大,平衡迎角增加,不利于飞机的飞行安全;当降雨过程中伴随有风时,风会改变飞机的飞行迎角,使得飞机更容易出现因失速而造成的飞行事故;降雨时飞机的抗风能力降低。     

贝尔206BⅢ型直升机的发动机防冰系统浅析

当飞机穿过有冷水珠的云层或者是在有冻雾的地面工作时,其发动机和进气道前缘容易形成结冰,会大大限制通过发动机的空气流量而导致发动机性能损失、功率降低并容易使发动机发生故障.此外,脱落的冰块被吸入发动机或撞击进气道吸音材料衬层时,可能造成损伤.因此,必需采用防冰系统.现在的发动机基本防冰方式有两种:电热防冰和气热防冰.     

雷电对飞机的威胁

雷电对地面上的东西有很大的破坏力，因此，人们在高塔、烟囱、输电站及其他高大建筑上安装了避雷针，把雷电引入地下，从而大大减少了雷电的危害。在天上飞行的飞机，同样会遭到雷电的危害。那么飞机是怎样被雷电击中的呢？当云中电荷在强电场作用下向地面移动时，是逐级向下传播的，这叫做“阶梯先导”。当梯阶先导接近飞机时，在静电感应作用下，飞机周围的电场就会也速强化。飞机附近的最高电场在飞机端部，如头锥、翼尖、垂尾端或七。天线军一类凸出部注。当电场增大到一定程度，空气就会被击穿，在迎着光导来的方向形成放电进而发展成…     

飞机燃油系统闪电试验可燃气体配比研究

飞机燃油系统闪电试验中,可燃气体混合配比体积分数的轻微变化对气体的点燃能量和点燃概率有重要的影响。采用混合配比体积分数不恰当的可燃气体可能会导致闪电试验欠考核或过严考核,进而影响对闪电防护设计有效性的准确评估。采用高精度的动态气体配比调控系统搭建了可燃气体点燃试验验证台架,通过试验对不同可燃气体配比体积分数下的最小点燃能量及相关点燃影响因素进行了研究和分析。研究表明:采用 5.0%氢气配比体积分数的可燃气体可检出 200 μJ及以上能量的全部点火源,同时可避免闪电试验被过度考核,推荐进行优先选配;随着氢气配比体积分数的增大,可燃气体点燃所需的点燃能量逐渐降低;氢气配比体积分数越高,燃油系统闪电试验被过度考核的程度就越大;鉴于可燃气体燃爆冲击的安全影响,不推荐燃油系统闪电试验采用 6.5%及以上氢气配比体积分数的可燃气体。试验数据及研究结论可为飞机燃油系统闪电防护设计及闪电试验提供参考和指导。     

基于云微物理参数的飞机积冰多因子预测方法

基于气象探测信息,准确进行飞机积冰预测并及时开启防/除冰系统是保障飞机飞行安全的重要方法。提出了一种多因子积冰预测方法,当已知飞机所在飞行云层类型、飞行高度、速度、气温、气压和露点温度时,使用提出的方法可计算得到飞行高度上的相对湿度、比湿、0℃高度上的气压、液态含水量等气象参数,用所建立的多因子积冰强度判别式可对飞机积冰的可能性及积冰强度进行预测。将方法应用于飞机积冰案例中,与美国国家大气科学中心提出的RAOB积冰预报方法进行了对比。分析结果表明,提出的方法准确有效,可为飞机积冰预测提供技术支持。     

航空器闪电与高强辐射场防护的适航审定

ARJ21飞机是我国首次依据中国民用航空规章进行闪电与HIRF防护适航审定的飞机。介绍了闪电与HIRF对航空器的影响和航空器通过闪电与HIRF防护适航审定必须完成的符合性验证工作。     

高等级公路应急改作飞机跑道时的中间带改造设计

将高等级公路应急改造成飞机跑道时，为满足飞机安全起降对道面宽度、平整度的要求，在充分考虑结构合理性与施工快易性等因素的基础上，提出了高等级公路中间带改造设计方案，并借助于ANSYS有限元软件进行改造结构的力学分析，验证了改造方案的合理性，为今后实际高等级公路应急改成飞机跑道的中间带改造设计提供参考依据。