專利名稱：利用紅外熱像儀對飛機模型雷電電流分布的試驗方法
技術領域：
本發(fā)明涉及雷電電流分布的試驗方法，具體涉及利用紅外熱像儀對飛機模型雷電 電流分布的試驗方法。
背景技術：
飛機在遭受雷擊后，由于雷電放電電流具有上升速度快和幅值大的特點，可能對 傳遞雷電電流的部位造成燃燒、熔蝕、結構變形等直接效應。雷電通道在飛機遭受雷擊時， 其進入點和離開點之間電流的流動，以及飛機不同部位的電感和電阻會導致各個部位所受 影響大不一樣。通過模擬雷電的大電流試驗，考察飛機表面雷電電流的分布，可以為飛機的 防雷設計提供參考和依據?，F有技術由于沒有合適的試驗方法，存在只能對飛機的雷電電 流分布進行仿真計算的缺陷。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種所需儀器少，試驗方法簡便，成本低，能較為準確的測試 飛機模型雷電電流分布，為飛機的防雷設計提供參考和依據的利用紅外熱像儀對飛機模型 雷電電流分布的試驗方法。為了克服現有技術的缺陷，本發(fā)明的技術方案是這樣解決的一種利用紅外熱像 儀進行雷電電流分布的試驗方法，按下述步驟進行(1)、使用飛機縮比模型替代飛機整機作為試驗件，縮比模型為木質結構，表面均 勻噴涂金屬鋁，將飛機模型放置于絕緣支架上；(2)、根據飛機遭受雷擊時雷電通道的進入點選擇接放電電極的位置，再根據雷電 通道的離開點選擇接地位置，上述放電電極的位置一般包括機頭、發(fā)動機前端、機翼翼尖、 垂尾翼尖；接地依次對應位置為機腹尾部、機腹尾部、另一側機翼翼尖、機腹前端，對于不同 外形的飛機，其放電電極位置和接地位置有差異；(3)、將放電電極和接地線用導電銅膠帶固定于選定位置，將紅外熱像儀固定在支 架上；(4)、調整模型橫滾姿態(tài)及紅外熱像儀位置，以便于在水平方向上拍攝最能體現電 流分布的紅外熱圖像，若需從多個方向進行拍攝，則必須分成多次試驗進行，每次試驗只拍 攝一個方向；(5)、使用沖擊電流發(fā)生器對試驗試件放電，調整放電的幅度和持續(xù)時間，使被測 試件有足夠的溫度變化但又不造成被測試件損壞，放電前拍攝試驗件的紅外熱圖像作為基 準圖像，放電后立即拍攝溫度升高后的紅外熱圖像；(6)、將放電后的紅外熱圖像與放電前的圖像進行比照處理，將飛機模型所在區(qū)域 劃分為40*40的網格，局部區(qū)域網格密度增加一倍，每個網格按一個溫度點處理，以網格范 圍內各點溫度的中間值作為該溫度點的溫度，計算獲得每個點的溫度變化值；(7)、根據導體的溫升與電流的關系分析，得到被測試件表面的二維電流分布；
(8)調整放電電極與接地位置，重復步驟(3) (7)，完成所有位置的試驗；(9)最終得到的二維電流分布作為飛機防雷設計及布局的參考數據。所述飛機模型為表面噴有導電涂層的飛機模型。本發(fā)明與現有技術相比，具有以下特點a)、所用設備少，試驗成本低；b)、考慮了雷電通道入點和出點的多種組合，與實際情況較為一致；c)、剔除試驗前的溫度差異，試驗準確性較高；d)、用二維網格表示試驗結果，可直觀體現電流分布狀況。廣泛用于各種飛機模型的雷擊測試。
具體實施例方式下面結合實施例對發(fā)明內容作進一步說明實施例1一種利用紅外熱像儀進行雷電電流分布的試驗方法，按下述步驟進行(1)、使用1 25的某大型運輸機縮比模型替代飛機整機作為試驗件，縮比模型為 木質結構，表面均勻噴涂金屬鋁，將飛機模型放置于絕緣支架上；(2)、根據飛機遭受雷擊時雷電通道的進入點選擇接放電電極的位置，再根據雷電 通道的離開點選擇接地位置，上述放電電極的位置包括機頭、機翼上的發(fā)動機前端、機翼翼 尖、垂尾翼尖；接地依次對應位置主要包括機腹尾部、機腹尾部、另一側機翼翼尖、機腹前 端；(3)、將放電電極和接地線用導電銅膠帶固定于選定位置，將紅外熱像儀固定在支 架上；(4)、調整模型橫滾姿態(tài)，以放電位置為機翼翼尖、接地位置為另一側翼尖為例，需 將飛機模型的橫滾角度為90度，使機翼伸展方向與水平面垂直。將紅外熱像儀朝向模型背 部，調整距離使飛機模型在紅外熱圖像中得到最大顯示，此布置可得到背部的電流分布，若 將熱像儀朝向模型腹部則可得到腹部的電流分布；(5)、使用沖擊電流發(fā)生器對試驗試件放電，初始電流幅值為100A，持續(xù)時間ls， 放電后試驗件表面溫度無明顯變化，逐步增大電流幅值和持續(xù)時間，當電流幅度400A，持續(xù) 時間5s時，試驗件表面溫度有明顯變化，放電前拍攝試驗件的紅外熱圖像作為基準圖像， 放電后立即拍攝溫度升高后的紅外熱圖像；(6)、將飛機模型所在區(qū)域劃分為40*40的網格，局部區(qū)域網格密度增加一倍，每 個網格按一個溫度點處理，放電后的溫度減去放電前的溫度即為溫度變化值，計算獲得每 個點的溫度變化值；(7)、從試驗件表面的溫度變化分布得到被測試件表面的二維電流分布，從中可直觀的看出哪些部位通過的電流較大，哪些部位通過的電流較小；(8)調整放電電極與接地位置，重復步驟(3) (7)，完成所有位置的試驗；(9)最終得到的二維電流分布可作為飛機防雷設計及布局的參考數據。實施例2一種利用紅外熱像儀進行雷電電流分布的試驗方法，按下述步驟進行
權利要求
一種利用紅外熱像儀進行雷電電流分布的試驗方法，其特征在于按下述步驟進行(1)、使用飛機縮比模型替代飛機整機作為試驗件，縮比模型為木質結構，表面均勻噴涂金屬鋁，將飛機模型放置于絕緣支架上；(2)、根據飛機遭受雷擊時雷電通道的進入點選擇接放電電極的位置，再根據雷電通道的離開點選擇接地位置，上述放電電極的位置一般包括機頭、發(fā)動機前端、機翼翼尖、垂尾翼尖；接地依次對應位置為機腹尾部、機腹尾部、另一側機翼翼尖、機腹前端，對于不同外形的飛機，其放電電極位置和接地位置有差異；(3)、將放電電極和接地線用導電銅膠帶固定于選定位置，將紅外熱像儀固定在支架上；(4)、調整模型橫滾姿態(tài)及紅外熱像儀位置，以便于在水平方向上拍攝最能體現電流分布的紅外熱圖像，若需從多個方向進行拍攝，則必須分成多次試驗進行，每次試驗只拍攝一個方向；(5)、使用沖擊電流發(fā)生器對試驗試件放電，調整放電的幅度和持續(xù)時間，使被測試件有足夠的溫度變化但又不造成被測試件損壞，放電前拍攝試驗件的紅外熱圖像作為基準圖像，放電后立即拍攝溫度升高后的紅外熱圖像；(6)、將放電后的紅外熱圖像與放電前的圖像進行比照處理，將飛機模型所在區(qū)域劃分為40*40的網格，局部區(qū)域網格密度增加一倍，每個網格按一個溫度點處理，以網格范圍內各點溫度的中間值作為該溫度點的溫度，計算獲得每個點的溫度變化值；(7)、根據導體的溫升與電流的關系分析，得到被測試件表面的二維電流分布；(8)調整放電電極與接地位置，重復步驟(3)～(7)，完成所有位置的試驗；(9)最終得到的二維電流分布作為飛機防雷設計及布局的參考數據。
2.根據權利要求1所述的利用紅外熱像儀進行雷電電流分布的試驗方法，其特征在于 所述飛機模型為表面噴有導電涂層的飛機模型。
全文摘要
本發(fā)明公開了利用紅外熱像儀對飛機模型雷電電流分布的試驗方法。步驟為利用飛機縮比模型代替飛機進行試驗，將飛機模型放置于絕緣支架上；根據飛機遭受雷擊時雷電通道選擇接放電電極、接地位置；調整飛機模型橫滾角度和紅外熱像儀位置；放電前拍攝試驗件紅外熱圖像作為基準圖像，放電后立即拍攝溫度升高后的紅外熱圖像；將飛機模型所在區(qū)域劃分為40*40的網格，計算每個點溫度變化值；根據導體的溫升與電流的關系分析，得到被測試件表面的二維電流分布。特點設備少，試驗成本低；與實際情況較為一致；試驗準確性較高；用二維網格表示試驗結果，可直觀體現電流分布狀況。廣泛用于各種飛機模型及相關由于遭受雷擊模型測試。
文檔編號G01R19/00GK101839938SQ201010146979
公開日2010年9月22日 申請日期2010年4月15日 優(yōu)先權日2010年4月15日
發(fā)明者熊秀, 王龍, 范曉宇, 駱立峰 申請人:西安愛邦電磁技術有限責任公司