【簡介:】本篇文章給大家談談《飛機防撞雷達》對應的知識點,希望對各位有所幫助。本文目錄一覽:
1、飛機是怎么樣避雷的?
2、飛機被閃電擊中會怎么樣?飛機又是怎樣避免被閃電擊中的?
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本篇文章給大家談談《飛機防撞雷達》對應的知識點,希望對各位有所幫助。
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飛機是怎么樣避雷的?
如果前方有雷區(qū),一般飛機雷達會顯示,或者地面空管會告訴飛行員,這時可以采取繞過去的辦法。如果進入了雷區(qū),也不要害怕,因為飛機都要進行閃電防護的試驗,驗證具備防雷擊的能力,因此飛機都有一定的防雷擊的能力。
飛機的防雷裝置系統分為兩類別,第一類別是在停泊時配置使用,即在飛機機身安裝一條避雷帶與地面扣接.第二類別是飛機在飛行狀態(tài)中使用,配置包括雷暴預報系統,它能告知機 師在前方的天氣變化,讓機師有充分時間作好預防措施或遠離雷暴云帶;飛機本身亦安裝有防雷裝置.
有時候 , 當飛機在避無可避的情況之下,可將危險的雷電流分流到機身外,并從機身帶離飛機本體,從而避免油缸及機上控制及通訊設備受到破壞,保障機上的乘客,與及飛機本身的運行安全.
雷電災害個案
事 件 日 期
叁遭雷劈國泰機頭(空中)玻璃裂碎 2001年5月9日 (星期叁)
機場上的局部地區(qū)性雷暴 2002年7月14日(星期日)
維修飛機兩遭雷擊 五人觸電 2002年7月15日(星期一)
表243.1 近年香港國際機場因雷暴導致的意外
飛機防雷保護主要目的
I 減低過壓突波至耐壓水平 , 防止人身與及電子儀器的損壞
II 提高電子儀器對過壓突波的容通電流電壓
過壓突波 ( LEMP ) 的形成
當閃電擊中飛機機身后,具破壞性而強大的雷電流如上圖一樣經機身導體流向各部份.雖然機上的電子儀器沒有和機殼有任何直接接駁點,但雷電流的改變可以產生 破壞性的電波和感應過電壓,亦即是過壓突波( LEMP ).
飛機的防雷裝置系統之大剖析 (二)
防雷設計步驟:(圖略)
A) 決定飛機機身的雷擊區(qū)域 ( Lightning Strike Zone )
B) 設立飛機外各雷擊區(qū)域的環(huán)境
C) 設立飛機內的環(huán)境
D) 確認飛機飛行的緊急 或 必要系統及儀器
E) 設立突波控制水平 ( TCL ) 及儀器突波設計 ( ETDL )
F) 設計雷電保護系統
G) 檢驗故障系統
A) 飛機機身的雷擊區(qū)域 ( Lightning Strike Zone )
飛機防雷設計第一個步驟,是要將機身分成五個雷擊區(qū)域(ZONE).因為雷擊區(qū)域的設立,決定飛機上的電子儀器合適安裝在哪個位置上,遠離雷電過壓突 波的源頭.五個雷擊區(qū)域(ZONE)如下:
1) Zone 1A;雷擊起始依附點及低閃電糾纏機會
2) Zone 1B;雷擊起始依附點及高閃電糾纏機會
3) Zone 2A;雷擊橫掃區(qū)域及低閃電糾纏機會
4) Zone 2B;雷擊橫掃區(qū)域依附點及高閃電糾纏機會
5) Zone 3;機身此部份處於 Zone 1 及 Zone 2 之間,在直擊雷或橫掃雷時作為各區(qū)域間雷擊電流的傳導體.各飛機的雷擊區(qū)域定義因應飛機及操作的因素而有所不同.因此個別飛機評估是必須的.
圖244.1 介定飛機機身的雷擊區(qū)域
B) 設立飛機外各雷擊區(qū)域的環(huán)境
C) 設立飛機內的環(huán)境
為了測試飛機防雷系統的可靠性,會使用實際飛機材料模擬飛機內外環(huán)境:
實驗會向飛機機殼注入一個多元配電流.其中有些是過千安培值的電 流,可以擴散機殼的金屬部份,并透過改變電磁場,打穿飛機內部,成過電壓突波.
D) 確認飛機飛行的緊急或必要系統及儀器
美國聯邦航空局 (FAA) 定立了聯邦航空條例 (FAR), 其中FAR 25.581聲明, 飛機一定能受到災難級閃電的保護. 關於飛機的設備, 系統及安裝,需要在任何能預計的情況下發(fā)揮其功用.“飛機在雷擊后,,無論其損壞部份是電機設備,電子儀器或結構上都不可以影響飛機繼續(xù)安全性飛行”因此,必須確認飛機 飛行的緊急/必要系統及儀器并對它們采取額外保護:
重點保護電子儀器
引擎參數儀表
飛翼防冰系統
飛機電源
燃油流動儀表
航空儀器
警告燈電源
Stall barrier
聽頻發(fā)生器
通訊系統
引擎火警警報系統
導航系統
E) 設立突波控制水平“Transient Control Levels (TCL)”及儀器突波設計水平“Equipment Transient Design Levels (ETDL).
最終目的是控制飛機的實際突波水平是低過突波控制水平.與此同時,儀器的突波接受水平亦要高於突波控制水平一段距離.才可抵抗過壓突波的破壞. br實際突波水平ATL突波控制水平TCL儀器突波設計水平(ETDL)
之后的檢驗就會根據這 定立的各水平作模擬參數.
飛機的防雷裝置系統之大剖析 (叁)
F) 設計保護系統(圖略)
為避免感應電壓產生過壓的情況出現,飛機電子儀器的電線包括電源通訊及控制線都加裝有接地金屬網 (Shielding)保護,作用如STP線.感應雷出現時,感應電場(Magnetic flux)就會經金屬網到飛機的地線,防止各電線出現過壓現象,避免儀器損壞.
除了以上的防雷技術之外,以下是其他飛機使用的防雷技術:
加裝電源電子防 雷裝置
-使用低燃性燃油,加厚燃油門
G) 檢驗系統
經過設計過程后,需要對各防雷操施作檢驗,以確保之前定立的規(guī) 附合.
以下是檢驗程式:
- 量度儀器連接線實際突波水平(ATL)是否超過預定的突波控制水平(TCL)
- 量度各自儀器是否應付到所定的儀器突波設計水平(ETDL) 而沒有組件損壞
- 量度各自儀器在相互連接后是否應付到所定的儀器突波設計水平(ETDL) 而沒有組件損壞
陸地狀態(tài)
當飛機停泊在陸地上,其實它與一般建 物無異.最好的防雷方法停泊在安裝了防雷系統的停機砰內.如果需要停泊在停機砰外,應安裝一條飛機專用的接地線將飛機的機殼與大地連接起來.
雷擊分流帶
不過美國消防協會(NFPA)發(fā)現類似飛機專用的接地線不能有效保護維修人員在雷雨其間工作, 仍不時有一些工作人員受雷擊經飛機機身觸電致傷的事故發(fā)生.因此,協會建議在雷暴發(fā)生其間不適宜進行任何停泊飛機的戶外維修工作.
飛機被閃電擊中會怎么樣?飛機又是怎樣避免被閃電擊中的?
正常情況下,飛機在高空被閃電擊中了一般不會有事,因為設計師在設計飛機的時候就有防雷擊的措施,飛機的表面有一層鋁制導電層,能夠引導閃電流出飛機,而飛機內部的所有設備都做好了絕緣隔離措施,能夠屏蔽外部電流的干擾,所以能夠使飛機在高空安全飛行。
高空飛行
飛機在高空飛行并不是那么簡單的事,有時候會遇到意想不到的困難和干擾。比如當對面有一只小鳥飛過來的時候,如果躲避不及和飛機撞在一起,后果是很嚴重的,一只三斤多的鳥與高速飛行的飛機相撞時,能夠產生20多噸的沖擊力,飛機受到的傷害跟撞到一顆炮彈差不多,很可能導致機毀人亡的慘劇。
高空閃電
一只小鳥對飛機的傷害力都如此之大,何況高空中由于天氣原因,還經常會出現大范圍的閃電現象。高空中的閃電一般都含有巨大的能量,一道閃電的威力大約等于0.25噸TNT炸藥,不管高空中的什么東西被閃電擊中了,后果都是難以設想的。飛機如果在高空中遇上了黑云和閃電,那景象是相當恐怖的,閃電在飛機周圍閃耀,能讓人的心都提到了嗓子眼,那會是一種出生入死的經歷。
防雷措施
如果飛機沒有任何防雷措施的話,被閃電擊中了就會釀成慘劇。可這么多飛機在空中飛沒有出現這個事故,都是因為在設計飛機的時候,科學家利用了“法拉第籠實驗”的原理,在飛機外殼植入了特殊設計的鋁制導電層,能夠把擊中飛機外殼的閃電引流出去,等于閃電只是在飛機外殼上過了一下路,并不能對機身造成實質性的傷害,而且機身內部的所有設備都處在一種嚴格的屏蔽和絕緣措施之中,閃電流一般不能對機身內部設備造成損害。
飛機防雷原理
飛機的防雷裝置系統分為兩類別,第一類別是在停泊時配置使用,即在飛機機身安裝一條避雷帶與地面扣接.第二類別是飛機在飛行狀態(tài)中使用,配置包括雷暴預報系統,它能告知機 師在前方的天氣變化,讓機師有充分時間作好預防措施或遠離雷暴云帶;飛機本身亦安裝有防雷裝置.
有時候 , 當飛機在避無可避的情況之下,可將危險的雷電流分流到機身外,并從機身帶離飛機本體,從而避免油缸及機上控制及通訊設備受到破壞,保障機上的乘客,與及飛機本身的運行安全.
飛機上怎么防雷的?
飛機上有防雷條
目的主要是防止雷電直接擊中雷達天線,不一定非要脈沖多普勒雷達,一般需要進行全天侯飛行的飛機上(包括民用飛機)都有類似的設計?,F在的飛機都可以抵抗雷電的影響,電流可以通過機上的放電桿傳導出去,一般情況下受雷擊不會出現危險。雷達罩都是復合材料制的,所以要用防雷擊的金屬條把雷擊時的強大電流傳導到機身上去,當然這個金屬條也并不能完全保證雷達的安全,但有總甚與無。機身就是飛機在空中時的接地電位。它主要是防止雷達被雷擊壞,以保證飛行安全和盡量減少被雷擊后的損失。雷達是非常昂貴的電子設備,當然要做好能夠做到的保護。
飛機上的放電刷叫靜電放電刷,主要是防靜電而不是起防雷擊作用,雷電中的強電流是防不了的。被雷擊中是很危險的,但并不是死定了,飛機機身會被打出洞來,但只要飛機還可控制,就可以降落,被雷擊中的飛機降下來檢查一般都會發(fā)現放電刷被打掉了,有時機身或其它部位甚至會被擊穿。避開雷雨區(qū)飛行是必須的,因為雷雨區(qū)飛行是很危險的,無論軍機或民機
關于《飛機防撞雷達》的介紹到此就結束了。