雷电作为大气层中的一种自然现象,对飞机的危害不容忽略。随着飞机的电气化程度不断提高,飞机内部电磁环境变得愈加复杂。机载线缆作为电磁干扰的主要传输路径,雷电进入飞机后与线缆的电磁耦合特性对机载系统、设备雷电间接效应起着至关重要的作用。现有研究表明线缆类型、布线等单一因素的作用会对线缆与雷电耦合特性产生影响,本文在考虑多种变量因素相互作用的基础上,开展机载线缆雷电间接效应研究,对提升飞机抗雷电电磁干扰能力有着重要意义。本文基于多变量耦合的方法,研究各个变量对于线缆耦合特性的影响规律,分析变量间的耦合关系,并基于仿真和试验分别验证了整机电磁仿真模型和线缆束电磁仿真模型的正确性。以下为主要研究内容:1.简要分析了雷电间接效应的耦合机理,仿真研究雷电电磁环境对线缆耦合特性的影响,包括:雷电电流波形、雷击路径、雷击注入和雷电电磁脉冲辐照。此外基于文献测试数据,研究了电磁环境、整机模型和机舱模型对线缆耦合特性的影响,验证了整机电磁仿真模型的正确性。2.基于单变量的方法,仿真研究了线缆类型、长度、离地高度等因素对雷电环境下四芯线束感应电流幅值和频域特性的影响,提出了改进的感应电流谐振频率关于线缆参数的解析表达式。3.基于单变量的仿真内容,采用多变量的方法研究了长度、离地高度、通电情况、线缆类型对四芯线束串扰电流和雷电间接效应感应电流的影响,给出了一般性的规律。为模拟线缆真实工作状态,研究了雷电间接效应作用下线缆通电下的耦合电流,结果表明线缆上耦合电流可以近似分解为无电磁环境下串扰电流和电磁环境对线缆产生的感应电流。最后提出了提高机载线缆电磁防护能力的布线设计。4.基于DO-160G中22章雷电感应瞬态敏感度,开展了飞机线缆的雷电间接效应试验,验证了仿真线束模型的正确性。试验研究了雷电电流波形幅值、类型和线缆端接阻抗对四芯线束耦合特性的影响。试验与仿真结果表明感应电流幅值随雷电电流幅值线性增加。雷电电流波形的上升时间是影响线缆感应电流大小的因素之一。在多芯线束中,即使线缆保持匹配状态,但其余线缆的端接状态的改变仍会对该线缆的感应电流产生影响。当其余线缆处于短路状态,线缆感应电流减小,上升时间增加,而断路状态正好相反。