雷电间接效应多重脉冲组电流产生装置的设计

针对雷电间接效应多重脉冲组电流模拟需求,完成了雷电间接效应多重脉冲组模拟源的设计,采用20个Crowbar电路支路,通过分时放电的方式实现1个脉冲串内多脉冲输出需求,每个支路可以实现最小间隔30 ms的重复频率放电,从而实现3个脉冲串的输出需求。对放电支路的参数进行了详细设计,分析了电容、波尾电路电感、波尾电路电阻参数变化对输出特性的影响。分析了采用并联大电容实现放电电容重复频率快速充电的可行性,完成了装置的初步结构设计并结合装置结构简要分析了电路模拟参数设置的合理性。该装置建成后,可为电子、电气设备等开展测试提供技术支持。

直升机雷电间接效应及耦合机理仿真

[目的]雷电电磁效应与耦合特性是直升机电子电气设备雷电防护设计的重要分析依据。[方法]依据SAE-ARP5412和SAE-ARP5416标准规定的试验波形与方法,在基于传输线矩阵法(TLM)的CST线缆工作室中对典型雷击模式下直升机内外电磁环境和电缆耦合电平的影响因素以及规律进行研究。[结果]结果表明:雷击电磁场的建立是一个迅速变化的过程,并随时间、空间、结构呈现复杂变化;雷电耦合机制是雷电流再分布的阻性耦合以及机体缝隙共振耦合的相互作用,并且其与频率有很强的依赖关系;电缆感应电平会受到飞机蒙皮电阻、雷电流波形参数以及电缆屏蔽层阻抗等因素的影响。[结论]所做研究揭示了雷电电磁耦合机理及电缆雷电电磁感应的相关影响规律,为航空器电缆敷设和雷电电磁环境防护提供了依据和支撑。

复材设备舱段雷电间接效应仿真与试验评估

为了分析雷电对舱体的间接效应,采用电磁仿真软件CST和传输线矩阵方法,对典型舱体进行大电流脉冲注入仿真计算,并与试验数据进行对比分析。研究了不同幅值的雷电流在复合材料舱体的传输过程中,舱体的表面电流分布、舱体内外不同部位的瞬态磁场分布以及内部单线电缆的耦合情况。仿真与试验结果表明,复合材料舱体上产生的电流主要集中分布于舱体的金属框架,舱体表面电流密度比较小,表面电流密度分布与电流幅值大小无关;舱体各部位的磁场强度随雷电流幅值增大呈线性增长,复合材料舱体对低频磁场的屏蔽能力较弱;舱体中心的线缆感应电流小于其它处的线缆,舱体中心电磁环境最好。

飞机雷电间接效应仿真与研究

为了分析雷电对飞机的间接效应,采用基于传输线矩阵法的电磁仿真软件CST,对某小型纯金属机身飞机进行大电流脉冲注入仿真。具体仿真分析注入不同雷电流模型,雷电以3种路径击中飞机时,飞机的表面电流分布、舱内外不同部位的瞬态磁场分布以及内部不同类型电缆的耦合情况。仿真结果表明,飞机表面电流分布与雷击路径有关,与雷电流模型无关;飞机内部电缆耦合情况受雷电流参数影响较大;且不同类型电缆有不同的耦合表现;飞机各部位的磁场强度随雷电流幅值增大呈线性增长,舱内机箱上的磁场强度是机身外部磁场强度最大值的0.29%。

机载电子电气系统雷电间接效应防护与验证

越来越多的机载电子电气系统替代传统机电系统执行飞机关键/重要系统功能,而这类机载电子电气系统雷电间接效应防护技术水平直接关系到飞行安全与完成预期任务。因此,飞机系统雷电间接效应防护能力是基于飞机系统防护和机载电子电气系统雷电间接效应防护水平。

直升机雷电间接效应数值仿真

为了提高直升机对雷电的防护能力,根据标准SAE-ARP5416A规定的试验方法在基于传输线矩阵法的CST Microwave Studio中搭建仿真环境,对"黑鹰"直升机采用注入大电流的方法来分析其遭遇雷击时的间接效应。分析了在不同雷电流路径下,直升机机体外部以及机体内部重点舱室的电磁场分布情况,同时对机体内部线缆耦合情况进行了分析。仿真结果表明:在不具备开展整机直升机雷电间接效应试验的条件下,该方法能够对直升机遭遇雷击时的间接效应进行有效分析,进而指导直升机的防雷设计。

航天特种车辆雷电间接效应防护技术研究

雷电作为航天特种车辆全天候环境适应性的气候条件之一,有必要对其防护技术进行深入研究。对雷电的频谱特性、能量等级等进行了分析,梳理了雷电间接效应对特种车辆的危害,提出了具体的防护技术和措施。最后,结合某特种车辆模拟雷击试验测试结果,并对后续特种车辆雷电间接效应防护技术研究进行了展望。

飞行器雷电间接效应危害及其防护研究

雷电对飞行器的损伤作用分为直接效应和间接效应,间接效应可能导致内部电子电气设备及系统功能紊乱或丧失。本文在分析雷电特性的基础上,应用理论分析和计算的方法,探究了飞行器雷电间接效应的作用机理,并结合GJB 1389A[1]、GJB 2639-1996[2]等标准对间接效应试验和雷电防护方案进行了设计。

高速磁浮列车线缆雷电间接效应的耦合特性研究

磁浮列车与传统轮轨列车相比,磁浮列车由于没有接触网的防护,容易受到直接雷击,雷电流通过车体时产生强烈的瞬态电磁辐射,导致车内线缆上产生感应电压、感应电流。利用CST微波工作室分析在雷电流作用下,高速磁浮车的线缆类型、线缆屏蔽层接地方式、线缆位置,以及多路径击穿条件下对线缆感应电压和感应电流耦合特性的影响,此外,为了验证模拟的正确性,搭建高速磁浮列车线缆耦合实验平台。研究结果表明:线缆贴近车体位置布线、双绞线的选用以及屏蔽线缆双端接地的方式能够有效抑制磁浮列车内部线缆耦合电流,同时降低导向/制动电磁铁和导向/制动轨之间的电压击穿阈值,也能减小耦合电流,整个研究对磁浮列车雷电间接效应防护奠定了基础。

整机雷电间接效应防护试验的若干技术探讨

整机雷电间接效应防护试验是民用飞机为取得适航证所必须开展的试验项目。针对整机级间接效应试验,给出扫频测试和电流脉冲测试两种试验方法和系统,并对两种试验方法的区别以及整机级试验的导体回路设计和数据处理技术等进行详细介绍,对国内自主开展整机雷电间接效应试验具有一定的指导作用。

航空电子设备雷电间接效应防护设计及验证

介绍了雷电防护原理及常用器件,重点介绍TVS原理及功能。结合雷电间接效应试验,详细介绍航空电子设备电路防护措施。通过试验验证防护措施效果良好,可用于同类产品电路防护设计。

金属柱体雷电间接效应的回路导体仿真分析

[目的]为了研究金属柱体类军械的雷电间接效应,[方法]研究一种搭建金属柱体类飞行物体雷电间接效应试验装置的方法,并设计一种类似于同轴线的笼型框架作为耦合装置。首先,研究不同终端负载下的电流波形,分析系统的电流谐振;然后,通过电磁仿真软件CST对金属柱体表面电流分布进行仿真,分析不同负载阻抗和不同回路导体排列结构对金属柱体表面电流分布均匀性的影响;最后,根据仿真结果,分析柱体结构表面电流密度及柱体内、外部瞬态电磁场的分布。[结果]仿真结果分析表明,这种类似于同轴线的笼型注入装置可用于金属柱体类物体的雷电间接效应试验。[结论]仿真结果可为下一步的试验提供基础。

航空机载电子设备雷电间接效应防护设计及验证

随着航空技术的发展,一些普遍采用的复合材料技术以及微计算机、微电子技术对雷电环境变化的敏感程度大大提高,这对现代航空技术的发展提出了更高的要求。本文首先通过分析目前航空技术面临的挑战,对航空机载电子间接设备的雷电防护原理和常用器件进行了描述;其次,详细介绍了电压箝位型瞬态抑制二极管(TVS)的原理和功能,并对雷电间接效应防护设计进行试验,论述了对航空电子设备的具体防护措施;最后,通过试验证明:本文给出的航空机载电子设备雷电防护措施的效果非常明显,可以将其运用于同类电子产品电路的防护。

飞机雷电间接效应试验方法

通过对雷电与飞机相互作用耦合机理的深入研究和对各相关标准的分析,对飞机雷电间接效应的试验方法做了深入解析,指出了试验中的难点重点;基于标准试验要求,研制了一套用于雷电间接效应测试的模拟器,测试结果证明了输出波形和性能与标准的符合性。

雷电间接效应试验与标准解析

本文对RTCA/DO-160G标准第22节内容进行了解析,分析了重点要素,也对试验方法按类做了分析,并结合一些试验实践情况给出细节建议,有助于飞机和机载设备设计人员和电磁兼容试验人员理解标准要求、规划设计指标、开展测试验证。

关于DO160中雷电间接效应试验的探讨

讨论了RTCA-DO160第22部分“雷电感应瞬变敏感度”中雷电间接效应试验应力未覆盖实际电磁环境的问题。从飞机遭受雷电直击附着场景与飞机外部电磁场向内部传播的主要耦合机制、以及对金属或复合材料飞机内部设备产生的雷电间接效应——接口或电缆束上感应电压和电流等方面进行了分析论证,并且给出了优化建议。

民用飞机雷电间接效应防护设计与适航验证

基于雷电耦合机理的分析,提出了飞机雷电间接效应防护的设计原则、设计流程和设计过程中应考虑的细节。针对系统受雷电间接影响失效等级的不同,研究了不同等级系统雷电间接效应防护的验证流程,介绍了飞机级验证和系统级验证中不同的验证方法,尤其是重点阐述了缩比模型雷电分区试验、全机雷电间接效应试验和相似性分析等方法。随着民用飞机受雷电间接效应的危害日益凸显,本文将会对我国民用飞机雷电间接效应防护设计和适航取证起到一定的借鉴作用。

飞机及分系统雷电效应标准及测试浅析

对国内外关军用及民用飞机平台、分系统及设备雷电标准进行分析,针对雷电直接效应和雷电间接效应的所有测试项目,详述每个测试项目的适用区域、波形要求、测试配置等。结合现有国内雷电设计验证标准及测试存在的不足,提出提升测试设备与试验验证技术匹配性、扩展军用标准测试领域、统一同军种同一平台要求等建议。通过对军用机载平台、设备及分系统关于雷电设计验证标准及测试的分析,为相关产品设计师及试验人员提供设计指标参考,明确产品关于雷电防护的设计要求及验证要求,做到有的放矢,提高设计费效比。

飞行器雷电直接效应与间接效应防护综述

雷电直接效应和间接效应对飞行器的安全构成威胁,大量复合材料的使用使飞行器内部电磁环境更加复杂。文章首先总结了雷电对金属材料、不导电复合材料和导电复合材料的直接效应和对应的防护方法,简要介绍了磁力效应,构件搭接处起弧的防护方法。其次,简要分析了雷电间接效应,并针对不同的耦合方式采用不同的防护方法,对于辐射耦合采用屏蔽措施,对于传导耦合采用端口部件防护。最后,总结雷电间接效应防护的几个原则,为飞行器雷电防护设计提供参考。

机载电子设备的间接雷电防护设计与实现

机载电子设备在空中运行过程中,易受到雷电袭击,影响信号的传输与采集,甚至导致机载电子设备的损坏,影响飞行安全。针对机载电子设备易受感应间接雷击干扰甚至被损坏的问题,设计并实现相应雷电试验等级下间接雷电防护,防护对象包括机箱、电源以及各类接口信号,重点分析针对各类接口信号特点选型不同瞬态抑制二极管的方法,旨在提高机载电子设备的可靠性。经试验验证,一种机载电子设备的间接雷电防护设计方法已通过严苛的雷电试验,满足雷电防护要求,能够起到有效保护后端电路的作用,可供其他机载电子设备间接雷电防护设计参考。