航空器雷電防護技術

第1章 大氣電學與高電壓基礎
1.1 概述
1.1.1 大氣成分
1.1.2 大氣對流層
1.1.3 大氣電離層
1.1.4 大氣電模型
1.2 大氣離子
1.2.1 大氣的電離過程
1.2.2 大氣離子的行為
1.3 晴天大氣電場
1.3.1 晴天大氣電場參數(shù)
1.3.2 大氣傳導電流
1.3.3 大氣電路的歐姆定律
1.3.4 晴天大氣電場隨時間的變化
1.4 云霧雨電學
1.4.1 非雷雨云的荷電
1.4.2 積雨云
1.4.3 積雨云中的電結(jié)構(gòu)
1.4.4 積雨云中的起電機制
1.5 雷電過程
1.5.1 尖端放電
1.5.2 雷電
1.6 地球大氣電平衡
1.7 現(xiàn)代雷電學研究
1.8 高電壓基礎理論概述
1.8.1 物體帶電
1.8.2 點電荷
1.8.3 電場
1.8.4 電位
1.8.5 等勢線（面）
1.9 氣體放電的基本物理過程
1.9.1 原子的激勵和電離
1.9.2 氣體原子的電離
1.9.3 金屬電極的表面電離
1.9.4 氣體放電中負離子的產(chǎn)生
1.9.5 放電過程中帶電粒子的消失
1.9.6 雪崩放電
1.10 湯遜理論和巴申定律
1.11 流注理論
1.12 不均勻電場中的放電過程
1.12.1 電暈放電
1.12.2 極性效應
1.13 氣體介質(zhì)的電氣強度
1.13.1 雷電沖擊電壓作用下氣體的擊穿
1.13.2 操作沖擊電壓作用下氣體的擊穿
1.13.3 大氣條件對氣體擊穿特性的影響
1.14 脈沖高壓發(fā)生器
1.14.1 脈沖高壓發(fā)生器的基本原理
1.14.2 波形要求與回路參數(shù)的關系
1.14.3 多級脈沖電壓發(fā)生器
1.14.4 沖擊高電壓的測量
1.15 沖擊電流發(fā)生器
1.15.1 沖擊電流波形產(chǎn)生
1.15.2 沖擊電流的測量
第2章 航空器的雷電附著現(xiàn)象
2.1 概述
2.2 雷電附著點的定義
2.2.1 附著點定義
2.2.2 附著區(qū)域定義
2.3 航空器遭雷擊的環(huán)境
2.3.1 高度和飛行狀態(tài)
2.3.2 天氣氣象條件
2.3.3 遭雷擊時的即時環(huán)境
2.3.4 雷暴的回避
2.3.5 雷擊發(fā)生的頻度
2.4 航空器遭雷擊的機理
2.4.1 電場效應
2.4.2 航空器上儲存的電荷
2.4.3 航空器觸發(fā)的雷電
2.5 掃掠雷擊現(xiàn)象
2.6 航空器觸發(fā)雷電的機理
2.6.1 觸發(fā)的雷電環(huán)境
2.6.2 航空器對觸發(fā)雷電的響應
2.6.3 觸發(fā)條件的預示
2.7 AtlasCentaur67事件
第3章 雷電對航空器的危害
3.1 概述
3.2 雷電對金屬結(jié)構(gòu)的危害
3.2.1 產(chǎn)生凹痕和熔穿
3.2.2 磁力
3.2.3 結(jié)構(gòu)界面處的凹痕
3.2.4 阻性加熱
3.2.5 沖擊波和過壓力
3.3 雷電對非金屬結(jié)構(gòu)的危害
3.3.1 不導電復合材料
3.3.2 導電復合材料
3.3.3 其他工程塑料
3.3.4 雷擊和閃光致盲
3.4 關于間接效應
3.4.1 報告
3.4.2 趨勢及后果
3.4.3 雷電直接效應和間接效應的區(qū)別
3.4.4 磁感應電壓
3.4.5 結(jié)構(gòu)IR（電流乘電阻）電壓
3.4.6 間接效應的其他特性
3.4.7 關注的系統(tǒng)
3.5 雷電對燃油系統(tǒng)的危害
3.6 雷電對航空器外部安裝電氣裝置的雷電效應
3.7 雷電對推進系統(tǒng)的危害
第4章 直接效應與防護
4.1 引言
4.2 對金屬結(jié)構(gòu)直接效應及防護
4.2.1 對熔穿的防護
4.2.2 阻性加熱
4.2.3 磁力效應
4.2.4 聲沖擊波
4.2.5 跨越搭接帶、鉸鏈和接頭的電弧
4.2.6 接頭和搭接電阻
4.3 不導電復合材料的防護
4.3.1 損壞效應
4.3.2 損壞機理
4.3.3 用分流條防護
4.3.4 用導電涂層防護
4.4 導電復合材料的防護
4.4.1 碳纖維復合材料蒙皮的防護
4.4.2 碳纖維復合材料連接和連接處的防護
4.4.3 應用方面的考慮
4.5 風擋、座艙蓋和窗戶
4.6 對推進系統(tǒng)的直接效應
4.6.1 螺旋槳
4.6.2 直升機轉(zhuǎn)子葉片
4.6.3 齒輪箱
4.6.4 渦輪發(fā)動機
4.7 直接效應試驗
4.7.1 試驗設備
4.7.2 試驗方法與標準
4.7.3 試驗實例（飛機復合材料的雷電掃掠試驗）
第5章 間接效應與防護
5.1 概述
5.2 基本概念
5.2.1 符號和單位
5.2.2 數(shù)學運算
5.2.3 材料特性
5.2.4 幾何平均距離（GMD）
5.2.5 電壓和電流
5.2.6 磁場效應
5.2.7 電場效應
5.2.8 波形分析
5.3 雷電間接效應設計項目中的步驟
5.4 雷電與高強度輻射場及核電磁脈沖的區(qū)別
5.5 雷電主要耦合機理
5.5.1 結(jié)構(gòu)阻性電壓
5.5.2 磁感應電壓
5.5.3 容性產(chǎn)生的電流
5.6 確定電路響應的方法
5.7 航空器上測得的感應電壓示例
5.7.1 飛機機翼航行燈電路
5.7.2 飛機空速管電加熱除冰電路
5.8 航空器及其線路響應的數(shù)值分析
5.8.1 相互作用模型
5.8.2 雷電效應電磁仿真
5.8.3 雷電數(shù)值分析實例
5.9 間接效應防護設計
5.9.1 要求和目標
5.9.2 電子設備的位置
5.9.3 線路的位置
5.9.4 防護設計做法
5.10 接地的基本做法
5.10.1 基本考慮
5.10.2 互連線路的屏蔽
5.10.3 屏蔽層的接地
5.11 瞬態(tài)與規(guī)范之間的協(xié)調(diào)
5.12 機載設備間接效應試驗
5.12.1 針注入試驗
5.12.2 磁耦合注入試驗
5.12.3 系統(tǒng)顛覆試驗
5.12.4 試驗案例分析
5.13 飛機整機雷電間接效應試驗
5.13.1 基本假設
5.13.2 時域脈沖試驗
5.13.3 實測瞬變的外推
5.13.4 試驗布局
5.13.5 雷電瞬態(tài)分析測量
5.13.6 低電平連續(xù)波掃頻試驗
5.13.7 安全
……
第6章 航空器燃油系統(tǒng)的防護
第7章 合格審定
參考文獻