民用飞机静电放电器的安装与测量 赵国斌 (上海飞机设计研究院联络工程部,上海〓200436) 飞机表面容易产生静电,静电会干扰飞机通讯、导航、无线电系统,影响飞机的安全和性能。针对静电放电器的构造、配置数量、布置、安装、搭接电阻的测量等进行研究,主要介绍了静电放电器的安装和搭接电阻的测量方法,为民用飞机静电放电器的使用提供了参考。
在飞行过程中飞机机体表面容易产生静电。若不及时将静电释放将干扰通信、导航等重要系统,从而导致灾难事故。在飞机机翼、垂尾及平尾安装静电放电器可以有效释放飞机机体表面的静电。本文从静电放电器的构造、安装、搭接电阻测量等几方面进行分析研究。
1静电放电类型[1]
典型的静电放电类型主要有以下3种。 1.1电晕放电 飞机在飞行过程中,当静电传输至飞机后缘时,容易在飞机后缘尖端及边缘(如天线、翼尖等突出部件)产生电晕放电现象。现阶段主要通过使用静电放电器防止电晕放电,其主要原理是静电放电器的电晕放电阈值比飞机结构自身的放电阈值低,因此静电放电器先于结构将静电平稳地释放到空气中。
1.2流光放电 雷达罩、驾驶舱风挡玻璃等绝缘材料与空气中尘埃摩擦,在绝缘材料表面不断产生静电,这些静电荷附着在介质表面,积聚能量直到击穿介质。通过在绝缘材料表面喷涂金属导电层,可将静电荷释放到结构上,防止电压上升,避免产生流光放电现象。
1.3电弧放电 飞机上的电气设备与飞机机体结构之间会产生电位差从而形成电弧或火花。因此金属部件和飞机机体结构之间要进行电搭接, 当搭接阻值小于100 kΩ(参考SAE ARP 5672),可避免产生电弧放电现象。 图1是电晕、流光和电弧放电的频谱图[2],放电的频率范围从0.1MHz 至3 000MHz,从图中可以看出频率覆盖范围较宽,因此对高频及甚高频通信设备、导航设备容易造成干扰,导致导航和仪表的指示数值出现偏差,影响飞机安全。
图1电晕、流光和电弧放电引起的频谱图
2静电放电器 静电放电器的基本功能是高效平稳地释放机体表面产生的静电荷。根据静电放电器的安装方式可以将静电放电器分为后缘型和翼尖型两种。两种静电放电器安装形式都要求放电器底座与飞机蒙皮的搭接电阻较小,使静电放电器、飞机蒙皮形成通路,静电通过静电放电器释放到空气中。
2.1静电放电器的构造 静电放电器主要由底座、放电杆、放电端头3部分组成。放电杆中含有电阻元件,提供放电的高
作者简介:〖HTSS〗赵国斌(1983—),男,黑龙江北安人,上海飞机设计研究院工程师,硕士,主要研究方向为飞机电子电气。
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