通用飞机复合材料电流回路接地技术的研究分析.pdf

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1、2014年2月(上旬刊)l设计与应用通用飞机复合材料电流回路接地技术的研究分析周媛媛中航通飞华南飞机工业有限公司摘要：现代飞机所处的电磁环境是各种电磁能量共同作用的复杂的复合环境，既有强电子设备干扰源引起的高能电磁场．又有雷电引起的雷电效应。随着复合材料的出现为航天技术注入了新鲜血液全复合材料飞机已成为通用飞机设计主体，而属于半导体性质的碳纤维复合材料的抗雷击损伤能力比全金属铝合金结构差，以及飞机机体电流回路设计不全面。所以必须有可靠的雷电防护系统、电流回路系统等才能保证飞机的使用安全。关键词：复合材料电流回路接地技术雷电防护在航空领域．特别

2、复合材料在通用飞机结构中的用量、用途损害。以及复合材料构件制造技术水平已经成为衡量飞机先进性的标四、复合材料结构对电流回路接地的影响志之一．通过复合材料制造技术水平的发展．相应带动了飞机整复合材料的实际使用意义是其本身的物理价值所体现的．由体性能技术的发展。随着科学技术的不断完善．人们逐渐的发现于其与金属材料存在本质的区别．所以在实际的使用过程中其对现有的飞机电流回路接地技术往往出现漏电、短路等各种电学飞机电流回路接地技术所构成的影响也存在本质性的差异问题的出现．影响了飞机的正常运转；雷击现象也是影响飞机安4．1对电气负载工作性能的影响全的重

3、要因素之一。在科学技术不断完善的今天，通用飞机复合MIL～B一5087B中规定．作为电源回路组成部分的结构部件材料的大量使用．将有效的改善飞机电流回路接地技术和雷电之间．应有能够传输电源回路电流的低阻抗通路．其搭接电阻应防护技术的发展趋势以及应用方向。不大于10oo微欧由于复合材料是各向异性材料．在电阻率最一复合材料特点小的方向上．其电阻率为铝电阻率的6O倍以上．直接用于电气接复合材料作为新时代的一种新生材料，在各行业之间都得地时会引入远大于1000微欧的搭接电阻．使导线、电缆和接地回到了有效的利用以及发展．在科学领域不断拓宽的今天，飞机电路

4、总阻抗不能保证电压调节点与负载之间的电压降在规定的范流回路接地技术的应用发展与复合材料的使用终于走向了一起。围之内．影响电气设备的性能所谓复合材料，是指由两种或两种以上不同性质和形态的4．2故障电流的影响原始材料通过一定的工艺方法构成的多相材料一般指由一种故障电流的影响以三相交流用电设备为例．大多数的故障为或多种起增强作用的材料(增强材料)与一种起粘接作用的材料单相对地短路故障．在电气设备接地故障情况下．设备内部电源(基体)组合成的各向异性、多相、不均质材料。线与连接设备外壳的地短路在发生地接故障时．会有大电流流经复合材料的基体材料分为金属和

5、非金属两大类。金属基体飞机结构．此时必须考虑故障电流的热效应．即在触发故障保护机常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡制前的短时间内飞机结构必须能够承受设备外壳与飞机结构的搭胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、接处引起的局部发热而复合材料对温度是非常敏感的．一般限制芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。温度为120~C．局部过热会破坏复合材料的结构和强度。另外，在树脂基复合材料具有可设计性好、密度低、强度和模量高、易燃易爆的区域．故障电流引起的“热点”是非常危险的抗疲劳性好、

6、耐腐蚀及工艺性好等优点。五、复合材料区域内接地网的应用及设计约束二、电流回路接地的基本目的及一般要求5．1接地网的应用及研究现状在飞机技术的不断研发过程中．飞机电流回路接地技术是接地网一般采用如下的结构形式：多个导电能力强的金属搭整个研发过程中的重要环节之一．不恰当的电流回路会影响系接组件沿着飞机复合材料机身布置．提供飞机纵向的电气传导路统运转的可靠性，例如引起电磁干扰．对敏感电子设备、人员造径．纵向电气传导路径的布置应考虑到发动机转子爆破、轮胎爆成静电释放损害和电击危害，或产生雷电电击损伤。破、鸟撞等影响：在飞机横向上提供多个金属搭接组件，

7、沿飞机根据MIL—B一5o87B(航空航天系统电搭接和闪电防护》的规横向扩展构成飞机横向的电气传导路径．同时将横向的金属搭接定．电搭接和接地是指在两金属物体之间建立一条供电流流动组件与纵向的金属搭接件连接．保证当特定风险发生时．一些纵的低阻抗通路．目的在于为飞机金属构件之间以及构件、设备、向金属搭接件发生失效．仍能有部分纵向金属搭接件实现电气附件与基本结构之间提供稳定的低阻抗电流通路．从而防止它传导的功能。们之间产生电磁干扰电平提供电源电流返回通路．也是保护人5．2接地网的设计约束身安全防电击以及提供静电防护、闪电防护、保证低阻抗的天线电流回

8、路允许的压降MIL—B一5087B中规定导线、电缆和接地网的必要措施地回路总阻抗应保证电压调节点与负载之间的电压降在规定的搭接良好与否．直接影响着飞机的安全和性能。