飞机外部结构部件对雷击附着点影响研究

摘要

本文依据相关标准对雷击附着点实验的有关规定，利用基于有限元方法的数值仿真技术开展了飞机的外部构件对雷击附着点影响的研究。通过对美军F/A-18E/F“超级大黄蜂”战斗机等比例模型表面感应电场强度分布特点的仿真分析可知，飞机表面天线以及外部构件对飞机表面的感应电场分布有一定影响。没有天线时，机身背部的感应电场强度不是很强。当安装有敌我识别天线和VHF/UHF/L波段天线，由于这段天线位置突出，且长度比较长，所以在天线末端的感应电场强度比较大，使这两个部位成为雷击附着点的可能性变大。没有空速管和空中加油管时，飞机头部的感应电场强度比较小，感应电场能量分布均匀。安装了空速管和空中加油管后，飞机头部感应电场强度的梯度明显变大，感应电场能量都集中在空速管和空中加油管上，使这两个部位成为雷击附着点的可能性变大。本文提出了一种针对研究飞机外部构件对雷击附着点影响的数值仿真方法，利用这种方法对飞机进行飞机表面感应电场强度分布分析，结果表明，该方法能够较好地将飞机表面的雷击特性体现出来。提出的方法对飞机的雷电防护设计和相关的研究有一定的参考价值。