飞机雷电直接效应防护合格审查步骤

2016-07-20

以下为进行雷电直接效应防护合格审查的六个步骤:
a) 确定雷电分区
b) 建立与分区有关的雷电环境
c) 进行雷电危害评估,确定飞机结构、系统和部件的安全性分类,建立一个雷电危害评估来检查飞机及其系统和部件的设计,以确定雷电直接效应和它们的潜在危害
d) 进行防护设计以符合接收准则
e) 验证符合性
f) 确定并完成修改手段

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1. 确定雷电分区
每种飞机的具体分区不一样,与飞机的几何形状、材料、操作因素等有关,因此,对每种飞机应该建立各自的雷电分区。

ARP5414对雷电分区方法有非常详细的描述。
正确确定雷电分区是通过合格审定的重要的第一步。因此,在设计中,凡出现有关初始附着位置的确定问题,或机体几何形状不同于以前已有经验的常规设计时,就必须进行缩比模型的附着点试验。

2 .建立与分区有关的雷电环境
外部雷电环境是雷电与飞机外部相互作用的结果。用一组飞机表面的电流分量和电压波形表示。电压波形代表与雷电附着前阶段有关的电场效应,电流分量是必须予以防范的电流。

不同的雷电分区,雷电环境不一样,遭受的电流分量和电压波形也就不一样。1A、1B、1C、2A及2B区是雷电通道的附着区域,这些区域之间的结构必须在雷电进入点和离开点之间传递电流,一般来说,区域3内的结构必须能传导所有的雷电流分量。

3 .进行雷电危害评估
所有飞机结构、系统和部件的雷电效应必须被评估,以确定任何雷电损害可能的安全后果。这个评估必须确定哪些飞机的结构、系统和部件,因雷击造成的失效或故障会有助于或导致立即或稍后的灾难性后果。

4 .根据接收准则进行防护设计
设计可依据以前的实践经验,设计指南,或者以前的认证手册数据。对于新的设计,需要进行试验以证明其性能。

5. 符合性验证
通过证明结构件、系统和部件可以安全地承受可能遇到的雷电环境来验证符合性。验证可以通过与类比、试验、分析计算,或者三者结合来进行。分析计算和试验方法的严格程度取决于前面所述的安全性分类。

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分析计算方法主要用于飞机某些能得出准确解的局部结构和部件的计算,比如通过分析横截面积和材料传导性,可以确定结构和部件传导雷电流的能力;类比方法主要是将外形、结构和用途都基本相同的飞机、结构或部件,与已通过适航审查的飞机、结构或部件进行比对,当确实相同时,也可以认为满足要求。试验方法主要用于新机型的研制、设计和老机型的改进或改型设计。由于飞机外形的不规则性及机械结构与电气系统的多样性与复杂性,电场与磁场的精确求解非常困难,因此,雷电试验被认为是最有效的方法。这个过程,类似于飞机机械结构设计加工完成后,仍需由力学试验来验证其可靠性的过程。

进行试验通常应遵循下列程序性步骤:
a) 获得适航当局对试验计划的充分认可
b) 获得适航当局对试验件细节部分符合性和试验装置符合性的认可
c) 适航当局目击见证试验的时间表
d) 进行试验
e) 向适航当局提交描述所有试验结果的最终报告
f) 获得适航当局对试验报告的批准

进行雷电流试验以验证符合性前,需要为每个试验准备试验计划(试验大纲)。
飞机结构和部件的雷电防护验证必须形成文档并提交给管理局方,作为雷电符合性报告的一部分。雷电符合性报告应该包含认证方法中每一个步骤的内容。

6.确定并完成整改措施
当没有达到相似性,或试验/分析表明不满足接收准则,就必须对部件及安装设计重新进行检查及改进,以提高雷电防护能力,然后需要对改动进行再次验证。