機載設備雷電防護試驗研究.pdf

1、近年來現(xiàn)代飛機設計中逐漸大量的采用復合材料代替金屬材料,然而也極大的降低了機體對外部電磁環(huán)境的屏蔽效能,同時伴隨著電子技術的快速發(fā)展,各種精密測量、控制及無線電等機載電子設備正日益廣泛地應用在飛機上,未加雷電防護或雷電防護設計不當?shù)臋C載電子設備,一旦遭受雷擊,極易損害,從而可能引發(fā)飛機災難性后果。本文在此背景下分析飛機機載電子設備雷電效應及其試驗環(huán)境,針對機載電子設備設計雷電波形發(fā)生電路,對雷電波形發(fā)生電路進行仿真分析,然后在此基礎上研

2、制機載電子設備雷電波形發(fā)生器,并用波形發(fā)生器對機載電子設備進行雷電間接效應試驗,考核機載電子設備的雷電防護特性。主要的研究內(nèi)容包括以下方面:
　　 在飛機雷電效應及其試驗環(huán)境方面,闡述了飛機及其設備的雷電效應,包括雷電直接效應和雷電間接效應,分析了飛機的雷電直接效應損傷途徑及其試驗環(huán)境、雷電間接效應耦合機理及其試驗環(huán)境,其中著重分析了機載電子設備雷電間接效應試驗環(huán)境。
　　 在雷電波形發(fā)生電路設計及仿真方面,首先通過對機

3、載電子設備雷電間接效應試驗波形電路進行理論分析,針對選擇的雷電間接效應試驗波形確定其波形發(fā)生電路結構,利用拉普拉斯變換推導出電路元器件與波形參數(shù)之間的關系,并通過數(shù)學和工程方法得到波形發(fā)生回路的關系曲線,從而確定電路中元器件的具體數(shù)值。最后針對波形發(fā)生電路運用MATLAB軟件進行仿真分析,考察兩者之間的擬合情況。
　　 在雷電波形發(fā)生器研制方面,首先在硬件設計方面,主要是針對充電回路的結構、放電回路的放電開關、觸發(fā)回路和控制回路

4、的結構、測量回路的結構以及人機界面進行設計；在系統(tǒng)軟件方面,主要是針對波形發(fā)生器的充電程序以及測量和顯示程序的設計；最后,針對雷電波形發(fā)生器的電磁兼容性問題,從硬件和軟件兩方面采取了相應的抗干擾措施。
　　 在雷電間接效應試驗方面,首先介紹了雷電間接效應試驗方法、試驗目的、試驗布局和試驗程序；其次闡述了受試機載電子設備,并針對受試設備分析了所采取的雷電防護措施以及相應的檢測系統(tǒng)；最后用研制的雷電波形發(fā)生器對已采取防護措施的受試設