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1、第四章 飞机的电磁干扰的控制第四章 飞机的电磁干扰的控制 和静电放电防护技术和静电放电防护技术 n n 现代飞机新技术的应用，及先进的弱电子技术的现代飞机新技术的应用，及先进的弱电子技术的 应用，给飞机大型化、远程化和高度自动化创造了条应用，给飞机大型化、远程化和高度自动化创造了条 件。但是也带来了两个方面的问题：件。但是也带来了两个方面的问题： n n 一、许多系统存在着复杂的电磁干扰现象，还有一、许多系统存在着复杂的电磁干扰现象，还有自然自然 界产生的一些电磁效应界产生的一些电磁效应，影响飞机系统工作的可靠，影响飞机系统工作的可靠 性。性。 n n 二、静电放电对飞机的影响也很严重。二、静
2、电放电对飞机的影响也很严重。 n n 会危及飞机的静电放电敏感器件，危及设备的安会危及飞机的静电放电敏感器件，危及设备的安 全，甚至造成设备永久性的损坏。全，甚至造成设备永久性的损坏。 概概 述述 n n 电磁干扰对飞机的电气、电子设备及电磁设施工作的性能有直电磁干扰对飞机的电气、电子设备及电磁设施工作的性能有直 接的关系接的关系, ,常常会例如飞机发动机点火系统产生的高频电磁振荡常常会例如飞机发动机点火系统产生的高频电磁振荡 ，直流电机的电刷与换向器之间产生的火花，以及开关电器触，直流电机的电刷与换向器之间产生的火花，以及开关电器触 点间隙中发生的火花放电，会对飞机的无线电通信产生干扰；点间
3、隙中发生的火花放电，会对飞机的无线电通信产生干扰； 开关式稳压电源产生的高频浪涌噪声，变速恒频交流电源系统开关式稳压电源产生的高频浪涌噪声，变速恒频交流电源系统 中的逆变器产生的电磁噪声等均会对飞机各个系统产生干扰。中的逆变器产生的电磁噪声等均会对飞机各个系统产生干扰。 特别是计算机广泛应用于飞机系统中，对计算机的电磁干扰控特别是计算机广泛应用于飞机系统中，对计算机的电磁干扰控 制问题尤为突出。如继电器这种在飞机系统中用得很多的控制制问题尤为突出。如继电器这种在飞机系统中用得很多的控制 元件，当它工作时，触点通断所产生的瞬态电磁脉冲便可使计元件，当它工作时，触点通断所产生的瞬态电磁脉冲便可使计
4、 算机工作不正常。不仅飞机上许多系统存在着电磁干扰现象，算机工作不正常。不仅飞机上许多系统存在着电磁干扰现象， 自然界产生的雷电噪声、大气噪声和宇宙噪声等的一些电磁效自然界产生的雷电噪声、大气噪声和宇宙噪声等的一些电磁效 应，也会对飞机系统产生电磁干扰。应，也会对飞机系统产生电磁干扰。本章重点分析有关静电防本章重点分析有关静电防 护的知识。护的知识。 第五节第五节 静电放电防护技术静电放电防护技术 n n 在民航飞机维修实践中，主要有两类容易由在民航飞机维修实践中，主要有两类容易由 静电放电引发的设备故障、威胁人身安全或静电放电引发的设备故障、威胁人身安全或 影响飞行安全。影响飞行安全。 n
5、n 一类是由于飞机在飞行过程中由沉积起一类是由于飞机在飞行过程中由沉积起 电和静电感应产生的高压大电流的静电电和静电感应产生的高压大电流的静电 放电。放电。 n n 另一类是由人体所穿着的各类容易产生另一类是由人体所穿着的各类容易产生 静电的衣物等原因产生的静电对机载静静电的衣物等原因产生的静电对机载静 电敏感设备的破坏。电敏感设备的破坏。 一、飞机结构的静电的产生及其防护技术一、飞机结构的静电的产生及其防护技术 （一）飞机结构中静电荷的产生及危害（一）飞机结构中静电荷的产生及危害 n n 飞机在飞行期间，在其结构中会累积起静电飞机在飞行期间，在其结构中会累积起静电 荷。这些静电荷的产生有两方
6、面的原因：荷。这些静电荷的产生有两方面的原因： n n 1 1沉积起电沉积起电飞行过程中，机身与空气飞行过程中，机身与空气 中的雨滴、雪花、冰晶、沙尘、烟雾及其他中的雨滴、雪花、冰晶、沙尘、烟雾及其他 大气污染物等粒子流发生大气污染物等粒子流发生撞击和摩擦撞击和摩擦时会引时会引 起一种所谓的沉积起电，粒子流中的静电荷起一种所谓的沉积起电，粒子流中的静电荷 就建立在飞机的外表面。就建立在飞机的外表面。 n n 2 2静电感应静电感应当飞机飞入某些类型的当飞机飞入某些类型的云所形成云所形成 的静电场时的静电场时，在飞机中产生感应电荷。静电感应可，在飞机中产生感应电荷。静电感应可 以产生以产生1 1
7、千万伏电压和可能的数千安培的电流通过千万伏电压和可能的数千安培的电流通过 飞机。飞机。 n n 不管飞机是以何种方式获得静电荷，它与大气间造不管飞机是以何种方式获得静电荷，它与大气间造 成的成的电位差电位差会产生放电。由于飞机各分离零件以会产生放电。由于飞机各分离零件以 及飞机工作所需要的所有系统间有电位差，则飞机及飞机工作所需要的所有系统间有电位差，则飞机 结构的各部分之间产生潜在的放电的危险。这种放结构的各部分之间产生潜在的放电的危险。这种放 电现象一旦发生就会电现象一旦发生就会干扰无线电通信和导航信号，干扰无线电通信和导航信号， 甚至引发火灾。另外，人员在接触飞机的设备和零甚至引发火灾。
8、另外，人员在接触飞机的设备和零 件时有触电的危险。件时有触电的危险。 n n （二）飞机结构静电的防护技术（二）飞机结构静电的防护技术 n n 为了防止飞机结构中静电荷积聚所带来的严重危害，为了防止飞机结构中静电荷积聚所带来的严重危害， 可采取以下两种技术措施：可采取以下两种技术措施： n n 1 1、电气搭铁、电气搭铁 就是接地就是接地 n n 2 2、静电放电索、静电放电索 n n n n 1 1、电气搭铁：、电气搭铁：把飞机结构中各个分离部件之间把飞机结构中各个分离部件之间 形成低电阻连接，以消除各部分之间存在的电位形成低电阻连接，以消除各部分之间存在的电位 差。电气搭铁可以是固定于金属
9、零件（例如非金差。电气搭铁可以是固定于金属零件（例如非金 属连接件每一侧的管子）间的金属条导体，也可属连接件每一侧的管子）间的金属条导体，也可 以是连接活动部件（如操纵连杆，飞机操纵面以以是连接活动部件（如操纵连杆，飞机操纵面以 及安装在柔性安装件，如仪表板、电子设备安装及安装在柔性安装件，如仪表板、电子设备安装 架上的元件）之间的短长度柔性编织导体构成。架上的元件）之间的短长度柔性编织导体构成。 这种连接搭铁条（简称为搭铁条）的一些典型实这种连接搭铁条（简称为搭铁条）的一些典型实 例如图例如图4 45 51 1所示。所示。 图图4 45 51 1 搭铁方法 搭铁方法 可使连杆运 动的足够长
10、的搭铁线 金属夹 飞行操纵面 n n 一般说来，搭铁有一般说来，搭铁有主和辅之分主和辅之分，这是根据所存，这是根据所存 在的静电荷引起的电流大小来确定的。在的静电荷引起的电流大小来确定的。 n n （）主搭铁：（）主搭铁：导体用于主要的部件、发动导体用于主要的部件、发动 机、外部表面、（如飞机操纵面）与机体结构机、外部表面、（如飞机操纵面）与机体结构 （飞机的接地）之间。（飞机的接地）之间。 n n （）辅搭铁：（）辅搭铁：导体用在零部件与地之间以导体用在零部件与地之间以 及按规定不需要主搭铁的地方，例如通有易燃及按规定不需要主搭铁的地方，例如通有易燃 流体的管路、金属管道、接线盒、门板等等。
11、流体的管路、金属管道、接线盒、门板等等。 n n 某些静电荷常常会留在飞机上，为此要给停留到某些静电荷常常会留在飞机上，为此要给停留到 地面后的飞机提供漏电到地的路径。这有两种方地面后的飞机提供漏电到地的路径。这有两种方 法：法： n n 一种是飞机前后起落架的轮胎采用具有良好一种是飞机前后起落架的轮胎采用具有良好 导电性的橡胶制造；导电性的橡胶制造； n n 另一种是固定于起落架轮轴上的柔性钢丝与另一种是固定于起落架轮轴上的柔性钢丝与 地面作实体接触。这两种方法可以单独使用地面作实体接触。这两种方法可以单独使用 其中的一种。也可以是两者组合使用。其中的一种。也可以是两者组合使用。 n n 电
12、晕放电：电晕放电：飞机在空中飞行期间，为了均衡大气与飞机在空中飞行期间，为了均衡大气与 飞机结构中静电荷的电位，需要不断地产生静电放飞机结构中静电荷的电位，需要不断地产生静电放 电。然而，通常放电的速率要比飞机累积电荷的速电。然而，通常放电的速率要比飞机累积电荷的速 率低，结果仍然会使飞机的电位升高到产生率低，结果仍然会使飞机的电位升高到产生电晕放电晕放 电的数值电的数值。在能见度很低时或在夜间就可看到电晕。在能见度很低时或在夜间就可看到电晕 放电时的辉光。放电时的辉光。电晕放电往往发生在飞机结构的弯电晕放电往往发生在飞机结构的弯 曲部位处和最小半径部位处，曲部位处和最小半径部位处，譬如翼梢、
13、尾缘、螺譬如翼梢、尾缘、螺 旋桨尖、水平和垂直安定面、无线电天线、空速管旋桨尖、水平和垂直安定面、无线电天线、空速管 等等并引起干扰，特别是对无线电频率信号的严重干并引起干扰，特别是对无线电频率信号的严重干 扰，使飞机的通信、导航系统无法正常工作。扰，使飞机的通信、导航系统无法正常工作。 n n 静电放电器：静电放电器：为了使电晕放电发生在干扰为为了使电晕放电发生在干扰为 最小的地方，所采用的措施是用静电放电索最小的地方，所采用的措施是用静电放电索 （或称为静电放电器）。静电放电器为飞机（或称为静电放电器）。静电放电器为飞机 结构中累积的静电荷提供较容易逸出的出口结构中累积的静电荷提供较容易逸
14、出的出口 ，使电晕放电在人为预定点发生。，使电晕放电在人为预定点发生。 n n 静电放电器安装位：静电放电器安装位：通常把静电放电器安装通常把静电放电器安装 在飞机的在飞机的副翼副翼、升降舵升降舵和和方向舵方向舵的的后缘后缘。典。典 型的静电放电器用镍线制成刷状或索状，以型的静电放电器用镍线制成刷状或索状，以 便提供更多的放电点。如图便提供更多的放电点。如图4 45 52 2所示，安所示，安 装于机翼后缘和安装于机翼翼尖上的静电放装于机翼后缘和安装于机翼翼尖上的静电放 电器，就是制成小金属杆的形式。电器，就是制成小金属杆的形式。 图452 静电放电器 铝基座 定位螺钉 定位螺钉 铝基座 安装在
15、机翼翼尖 安装在机 翼后缘 二、人体静电的产生与机载静电敏感设备二、人体静电的产生与机载静电敏感设备 的静电故障的防护技术的静电故障的防护技术 n n 现代飞机的机载设备因其内部的集成电路由现代飞机的机载设备因其内部的集成电路由 于静电放电而失效，使整台设备处于故障状于静电放电而失效，使整台设备处于故障状 态。这种因静电放电而引起的设备故障称为态。这种因静电放电而引起的设备故障称为 静电故障。那些遭受静电放电而失效的集成静电故障。那些遭受静电放电而失效的集成 电路称为静电放电敏感器件。可见静电故障电路称为静电放电敏感器件。可见静电故障 是由静电放电所引起的，而人为地随便触摸是由静电放电所引起的
16、，而人为地随便触摸 和错误操作静电放电敏感器件是造成静电故和错误操作静电放电敏感器件是造成静电故 障的直接原因。障的直接原因。 n n （一）静电放电敏感器件（一）静电放电敏感器件 n n 微电子技术的飞速发展，大规模、超大规模微电子技术的飞速发展，大规模、超大规模 集成电路在机载设备中的广泛使用，使得现集成电路在机载设备中的广泛使用，使得现 代飞机的性能越来越先进。高密度集成电路代飞机的性能越来越先进。高密度集成电路 的功能很强，尺寸很小，速度很快，功耗很的功能很强，尺寸很小，速度很快，功耗很 低，而且价格愈益便宜，这使机载设备的设低，而且价格愈益便宜，这使机载设备的设 计应用带来极大的技术经济效益。但与此同计应用带来极大的技术经济效益。但与此同 时，因为线距缩小而带来耐压降低，线路面时，因为线距缩小而带来耐压降低，线路面 积减小而使耐流容量降低。使高密度集成电积减小
