“碳纤维复合材料有一个缺点就是电阻比较高,导电能力差,而机翼又是容易遭受雷击的一个部位。”段泽民说,团队承担了C919全复合材料机翼雷电防护研究工作,提出了在机翼中设计雷电分流条肋的技术方案,解决了大尺寸复合材料雷电防护难题。
“当雷电流通过机翼的时候,电位梯度会非常高,容易对飞机内部的电子设备安全造成威胁。”段泽民说,为了解决这个问题,必须在飞机机翼的防雷结构里增加一个能够满足飞机接地要求的金属肋结构。
然而,增加金属肋并不是一件容易事,金属的性能必
须考量周全。“既要满足雷电安全要求,还不能增加太多重量,我们在做的时候克服了很多困难。”段泽民说,仅增加金属肋一项就历经2年,开展了数百次实验,不断找寻各种各样的方案。
除了机翼,飞机机载外部电气电子设备也是飞机雷电防护设计与试验的难题。段泽民团队对机载各类灯具,如着陆灯、标志灯开展防护设计研究及试验验证,为该类设备的设计定型提供了重要依据,并获得国外联合供应商的认可。
数十万次“雷轰”锤炼C919
承担C919雷电防护工作的实验室就位于合肥井岗路附近,这也是我国目前唯一资质齐全的大型专业飞机雷电防护实验室。
“轰,轰……”昨天记者在采访时,不时听到实验室里传来巨大的响声。对段泽民来说,这一切已经非常熟悉,他告诉记者,实验室是在模拟真实的雷电环境。通常情况下,每半小时响一次,最频繁的时候每5分钟就会响一次。
“目前C919的雷电防护试验大约只完成了三分之一。如果按放了多少次电来算,起码有十万次以上,要对飞机各个部位进行雷电考核。”段泽民说,后续C919的结构件如雷达罩、方向舵、航电设备等均会在实验室开展雷电及高强度辐射场试验。“明年C919的雷电试验将会达到一个高峰,因为在首飞前还要对它进行大量的雷电试验工作。”
不过备受关注的C919整机雷电试验并不在合肥,段泽民说,由于大飞机整机运送过来比较困难,届时他们将把飞机整机雷电试验装置运到现场对C919进行整机雷电试验。