[发明专利]一种模拟动态飞行器的雷电试验装置

说明书

本发明公开了一种模拟动态飞行器的雷电试验装置，包括风洞试验设备、飞行器缩比模型、支撑柱、支撑台、高压电极、雷电发生器、高速摄像机和支撑架，飞行器缩比模型安装在支撑柱上，支撑柱固定于支撑台上，放置在风洞试验设备的出风口处，风洞试验设备向飞行器缩比模型进行吹风，模拟飞行器动态飞行，同时，雷电发生器产生的各型雷电电流通过其连接的高压电极向飞行器缩比模型放电模拟雷击，高速摄像机记录动态雷击附着过程。本发明能够实现飞行器在模拟动态的飞行模式下的雷击试验，设计合理，满足了包括超高音速飞行器的雷电分区试验的模拟动态试验要求，避免了静态试验的误差，测得的数据更接近真实情况。

技术领域

本发明涉及一种飞行器雷电试验装置，尤其涉及一种采用风洞设备对飞行器缩比模型进行吹风，利用吹风气流的相对运动去模拟飞行器的动态飞行，同时高压电极对飞行器缩比模型进行放电去模拟遇到雷击的模拟动态飞行器的雷电试验装置。

背景技术

雷电是飞行器不可规避的直接影响飞行安全的自然现象。统计数据显示，民航飞机在执行严格的绕行雷雨云和雷暴天气停飞的规定后，平均每架飞机每年仍然会遭遇至少一次雷击。飞行器遭受雷击是不可预测和不可避免的。雷电附着到飞行器表面时，雷电流可加热甚至击穿蒙皮、雷达罩等外部安装的部件，破坏物理结构，而且现代飞行器广泛应用复合材料，采用综合航电设备以及对飞行器全天候飞行能力的要求都使飞行器对雷电更加敏感。飞行器雷击区域的划分是飞行器各部件试验鉴定的先决条件，正确确定飞行器雷击的附着区和扫掠区能够为飞行器防雷设计提供依据。在现代飞行器设计中，飞行器的雷电分区防护性能指标已是其常规设计指标。

目前，对飞行器的雷电分区试验主要有穿越雷暴云的飞行试验和地面高压电击试验法。

飞行器穿越雷暴云的飞行试验，可以得到准确的试验数据，但其试验非常危险且费用极其昂贵，试验周期长。

地面高压电击模拟雷电试验法是在飞行器或其缩比模型静止情况下进行的，其实验结论对真实场景下，飞行运动中的飞行器雷击过程有偏差，特别是目前各类超高音速飞行器的涌现，导致静态高压电击试验得到的雷击附着区和扫掠区均误差过大，使得飞行器雷电试验必须考虑如何模拟动态情况。

发明内容

本发明为克服现有技术的不足，提供一种模拟动态飞行器的雷电试验装置，以期能解决现有静态高压电击测试影响飞行器雷电试验结果的准确性和有效性的问题，具体技术方案如下：

一种模拟动态飞行器的雷电试验装置，包括：

采用风洞试验设备1、还包括有飞行器缩比模型2、支撑柱3、支撑台4、高压电极5、雷电发生器6、高速摄像机7、支撑架8；

所述飞行器缩比模型2放置在风洞试验设备1的出风口处；高压电极5、雷电发生器6、高速摄像机7、支撑架8远离所述的风洞试验设备1的出风口；

飞行器缩比模型2通过螺栓安装在绝缘且有吸波特性的支撑柱3上，安装角度可调节，支撑柱3支撑并固定于绝缘且有吸波特性的底座支撑台4上；

雷电发生器6通过线缆5A连接高压电极5，给高压电极5提供模拟的各型雷电流；高压电极5对飞行器缩比模型2放电模拟雷击；

高速摄像机7牢固地固定在稳定的支撑架8上；

风洞试验设备1向飞行器缩比模型2进行吹风的同时，雷电发生器6产生的各型雷电模拟电流通过其连接的高压电极5对飞行器缩比模型2放电，高速摄像机7记录飞行器缩比模型2的雷击附着过程、雷击附着点、扫掠路径和飞行器缩比模型2的损伤情况。

进一步的，该装置能够在风洞试验室内、微波暗室环境下或者开阔场地上进行模拟动态的飞行器雷电效应测试。

进一步的，在风洞设备1吹风试验条件下进行模拟飞行器飞行时的气流的相对运动，同时高压电极5放电，以模拟动态的飞行器雷电效应试验。