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原文传递一种飞机避免雷击方法

专利名称：	一种飞机避免雷击方法
摘要：	本发明公开一种飞机避免雷击方法，所述方法包括以下步骤：步骤一，对飞机表面进行雷击附着区域进行标定；步骤二，判断是否适用相似法对雷击附着区域进行划分，如果适用，则使用相似法，如果不适用，则基于所标定的雷击附着区域先确定先导附着区域；步骤三，基于遭受雷击次数或者回击次数，依次划分雷击附着区域；步骤四，对飞机雷击区域划分进行仿真计算，得到的飞机表面场强分布，得到端点附着点和分离点，进一步得到雷击在飞机表面的注入、分离路径；步骤五，在雷击区域对飞机进行防护设计。该方法确定飞机表面易发生雷击附着的地方，以及确定雷击电流在一对入/出点之间传导时可能经过的区域，有效降低飞机在暴雷云中被击中的概率。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	南京航空航天大学
发明人：	胡挺;吴红兰
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-31T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-22T00:00:00+0800
申请号：	CN201910703068.9
公开号：	CN110481805A
代理机构：	江苏圣典律师事务所
代理人：	贺翔
分类号：	B64D45/02(2006.01);B;B64;B64D;B64D45
申请人地址：	210016 江苏省南京市秦淮区御道街29号
主权项：	1.一种飞机避免雷击方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤一，对飞机表面进行雷击附着区域进行标定；步骤二，判断是否适用相似法对雷击附着区域进行划分，如果适用，则使用相似法，如果不适用，则基于所标定的雷击附着区域先确定初始先导附着区域；步骤三，基于遭受雷击次数或者回击次数，依次划分雷击附着区域；步骤四，对飞机雷击区域划分进行仿真计算，得到的飞机表面场强分布，得到端点附着点和分离点，进一步得到雷击在飞机表面的注入、分离路径；步骤五，在雷击区域对飞机进行防护设计。 2.根据权利要求1所述的飞机避免雷击方法，其特征在于，步骤一具体指：根据飞机表面易发生雷击附着的可能性将飞机表面做如下划分： 1A区——首次回击区域； 1B区——长时间持续的首次回击区域； 1C区——首次回击过渡区； 2A区——扫掠雷击区域； 2B区域——长时间附着的扫掠雷击区； 3区域——不在1A、1B、1C、2A和2B的区域。 3.根据权利要求2所述的飞机避免雷击方法，其特征在于，步骤三中的区域安按照以下顺序确定：步骤3.1，定位1A、1B区域，步骤3.2，定位1C区域，步骤3.3，定位2A、2B区域，步骤3.4，定位1A、1B、2A、2B、1C区域侧面延伸区域；步骤3.5，定位3区域；步骤3.6，考虑重叠区域的划分。 4.根据权利要求2所述的飞机避免雷击方法，其特征在于，所述步骤四中，对飞机雷击区域划分进行仿真计算的方法包括矩量法、有限元法、时域有限差分法。 5.根据权利要求2所述的飞机避免雷击方法，其特征在于，所述步骤四中，雷击在飞机表面的注入、分离路径包括以下情况：机头入，机身后缘出；或者机头入，垂直尾翼出。 6.根据权利要求1至5任一项所述的飞机避免雷击方法，其特征在于，步骤五中，所述的在雷击区域对飞机进行防护设计具体指采用下列几种方式对飞机表面进行避雷设计： 1）喷涂铝，2）增设金属丝网，3）采用金属箔条进行加固，4）通过放电刷给飞机表面实施放电。 7.根据权利要求6所述的飞机避免雷击方法，其特征在于，所述步骤三的具体过程为：步骤3.1，定位1A 和 1B区，定位雷击区的第二步是确定首次回击可能到达的更多区域，包括1A、1B区，当先导到达地面，或其他电荷区域，触发首次回击时，飞机这段时间飞过的距离决定了1A 区域从初始附着点向尾部延伸的距离；1A区开始点是初始先导附着区域的末端，在1B闪电附着区域内，初始先导附着区的闪电通道持续其整个生命周期；步骤3.2，定位1C 区， 1C 区选在飞机表面1A区域后部，此处飞行高度在 1500m到 3000m之间，是扫掠先导能够到达的地方；步骤3.3，2A 和 2B 区域的定位， 1C 区域尾部向后的表面即为 2A 区的起始端，2A 区域尾部向后的后缘表面为 2B 区域的起始端；步骤3.4，1A、1B、1C、2A 和 2B 区域的侧向延伸，在确定弧形或后掠或具有翼梢小翼的机翼和尾翼翼尖表面区域所属 1A 和 1B 区域时，确定翼尖曲率的水平的切点，然后将 1A 和 1B 区向内延展 0.5m；此外， 1A 和 1B 区域向内 0.5m在 2A 和 2B 区域内；并且，已经确定的 1A、1C、1B、2A、2B 区域，沿着翼根，翼吊发动机，以及水平和垂直固定翼根向各自边缘0.5m之内的表面，也被考虑在相同的区域之内；步骤3.5，区域 3 的定位，那些不在 1A、1B、1C、2A、2B 区域内，并且任何闪电通道都不可能附着的表面划分在 3区域；3 区域包含了其他区域下方的表面部分，并且在直接附着或扫掠通道附着区域之间传导闪电电流的区域；步骤3.6，重叠区域，有时首次回击可能发生在靠近初始先导附着点，在 1A 和 1C 区内的表面也在 2A 区域内，后继回击发生在1A 区域剩余的地方，3区也在其他所有区域之内。 8.根据权利要求7所述的飞机避免雷击方法，其特征在于，所述基于所标定的雷击附着区域先确定先导附着区域的具体为步骤3.0，雷击初始先导附着区域的确定，采用相似性法、试验或者分析法，即滚球分析法、EFM，确定雷击初始先导可能附着飞机的区域；典型的初始附着区包括端部，诸如机头、机翼、尾翼翼尖、旋翼末端、一些发动机短舱，驾驶舱窗框架、以及其它明显的突出物。
所属类别：	发明专利