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[摘 要]飞机在日常飞行过程中，难免会遭遇雷电危害。一般来说，飞机均设置的有相应的防雷装置，然当雷击事件发生后，还是应该做好飞机的检查和维护工作，确保飞机的安全性。因此文章重点分析雷击对于飞机的危害及检查维护措施。
[关键词]雷击；飞机；危害；检查维护；重要性
中图分类号：TP549 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）12-0356-01
雷击是由于大气层中静电荷聚集到足够多时击穿空气介质而形成一种云层对云层，云之间或者云层对大地之间迅猛的放电现象。飞机机翼前缘、发动机前缘、雷达罩都是铝合金导电材质，当雷电发生时，飞机结构就提供了一个“短路”的路劲，将飞机成为闪电路劲的一部分。根据空客公司统计结果，一架飞机，平均每飞3000小时被雷击一次，大多数飞机在15000英尺以下发生雷击，由于这区间飞机高度不断变化，会产生高度差引起正负电荷区间时，飞机起到搭桥作用，诱发闪电雷击，其实这高度刚好飞机处于起降和进近阶段。虽然频率不算高，但是在日常飞机维修中不容小看。
一、雷击的特点及对飞机的影响
雷擊是威胁飞行安全的重要原因之一。现代飞机制造商为了提高飞机的综合性能，机身结构越来越多的采用了纤维增强树脂基复合材料（Fiber Reinforced Polymer， FRP）。但是，与传统金属机身结构的飞机相比，FRP 机身结构的飞机对外部电磁环境的敏感程度较高，雷击对此类飞机造成损伤的潜在威胁更大，因而必须有针对性的对其采取更为可靠的雷击防护措施。据统计，一架民航客机平均每飞行3000h就可能会遭受一次雷击，尤其是在雷雨多发地区，飞机遭受雷击的频率更高。雷电击中飞机后会在微秒级的时间内释放出巨大的能量，通常表现为作用在飞机机身表面的脉冲大电流、瞬时高温，通常会表现为击中位置表面金属被融化，机身蒙皮漆层变色、烧蚀点、凹陷或小洞，搭地线或放电刷折断；机翼复料结构除了变色和击穿外，还可能分层或材料丢失；发动机尾喷管表面烧蚀、缺口、凹坑等，严重影响了机身表面的结构。除此之外，雷击通常还会在一定的空间范围内辐射出强度极高的瞬态电磁场。当高峰值的电磁场和电流脉冲与飞机FRP结构接触时，由于复合材料的电导率远不及金属材料，使得复合材料构件很难将积聚的电荷迅速疏导，从而导致雷击区域的材料温度急剧上升并使材料产生分层或烧蚀，最终导致整个机身复合材料体系刚度和强度的大幅下降，甚至造成结构性破坏，与此同时，雷击产生的高温和电磁辐射还会对飞机机载电子电气设备造成损害。由于飞机在现代交通运输业中发挥着日益重要的作用，因此飞机的防雷击问题越来越受到关注，飞机的雷击防护问题在飞机的设计研发阶段也得到了更多的重视。
二、雷击后对飞机的检查内容
（1）雷达罩。目视检查雷达罩外表和导电条有无烧蚀痕迹、颜色变化、击破或其他损伤。（2）风挡玻璃。目视检查风挡玻璃、固定窗、活动窗玻璃及窗框有无颜色变化、烧蚀痕迹或其他损伤。（3）前、主起落架舱门。目视检查轮舱门及附近区域有无颜色变化或烧蚀痕迹、击破和分层，搭地线有无断裂或损伤。（4）前、主起落架。外观检查起落架的结构以及连接件等有无颜色变化、烧蚀痕迹或其他损伤，减震支柱是否烧蚀痕迹或油漆变色。（5）机腹。检查机腹螺钉、铆钉、蒙皮及接缝处有无油漆变色，烧蚀点或蒙皮被击破，通讯导航天线有无击中被烧蚀。（6）机身。检查机身蒙皮铆钉、螺钉附近有无油漆变色、烧蚀或击破。检查探头、放水口、暴露在外的一些传感器以及相搭接处有无变色或被烧蚀，外部灯光及附近地区、APU尾喷部分有无变色或被烧蚀。（7）大翼。检查机翼上下表面及前后缘有无变色或烧蚀，检查禁、缝翼及襟翼导轨、扰流板、副翼等有无烧蚀、变色击破或其他损伤。检查放电刷有无断裂或损伤，检查翼尖部分有无烧蚀或击破等。（8）尾翼部分。检查垂尾、平尾、升降舵、方向舵蒙皮，尤其是前后缘有无颜色变化、烧蚀痕迹、击破、分层或其他损伤；检查放电刷、舵面铰接部分、搭地线等有无颜色变化或烧蚀痕迹甚至断裂。（9）发动机。检查进气口、整流罩、尾喷口及吊舱区域有无颜色变化或烧蚀痕迹、击破、分层和其他损伤。（10）雷击保护器。19XU1和19XU2检查有无损伤。以上在雷击后进行全面检查以对损害进行估测，并确保飞机在主最低设备清单（MMEL）情况下至少能够继续使用，才能保证飞机飞行的基本功能和安全性能。
三、飞机防雷措施
飞机防雷可分为两部分，一部份是飞机在飞行中的防雷，另一部分是飞机在地面停泊状态下的防雷。因为飞机在飞行中是没办法接触到地面的，所以飞机上无法安装避雷针，但飞机上也有自己专门的防雷装置。这种防雷装置叫做“防雷断路控制器”，它安装在飞机尾翼，它是像刷子一样排列在飞机的尾翼上。防雷控制断路器可以在较短的时间内进行防雷控制电流的检测与判断，从而进行动作来保护电路。主要有电压和电流两种类型，其中最主要是用于三相制电路中的中线，这样可以防止防雷控制导致的人身触电事故，在直接接触和间接接触两种不同的情形下需要进行不同的防雷控制保护器选择。在人触电时，零线对地的电压将不是0，可以是单相电压或者线电压，远远超出保护值，因此防雷控制保护器进行动作，让开关跳闸，切断电路，从而保障了人身的安全。电流型则主要用来保护变压器周围的人身安全，在人触电时，可以产生零序电流，使得电流被防雷控制保护器检测到，从而断开电路，保护人身安全。VigiDPN系统可以进行电流的动作保护，将相线和中性线同时进行切断，在电流过载等情况下，给人以直接的保护。对于这种情况，也可以采用不间断电源（UPS）、无功功率补偿器（SVG）等设备可以有效地减轻电压波动对于设备带来的影响，起到平波的作用，同时也减轻了对于线路的损耗，是相对科学有效的办法。在防雷控制时，可以对于零线火线同时进行保护，就算是线路接反，也可以及时地切断。防雷措施可以做到在飞机的飞行过程中进行小批量的操作，主要工作原理类似于流水线操作，可以减少资源的冗余与浪费的情况，让设备损失减到最低。飞机的机载雷达可以有一定的防雷作用，可以使得机组人员有选择性地从低空雷达中接收预定的信号源。
四、雷击后对飞机的维护要求
做好雷达系统的维护工作，及时准确排除故障，确保雷达系统可靠性和精确性；对于雷达罩导电条、搭接带、放电刷等损坏后应及时修复；因雷击造成复合材料结构穿孔或分层而保留一定期限修理时，需密封该损伤区域，避免水汽进入；发动机尾喷管钛合金表面雷击时，用碳化硅砂纸打磨去除损伤；尾喷管后缘铝合金表面雷击时，用氧化铝砂纸打磨去除损伤；由于无法准确预知雷击点的位置，其数量和损伤也和雷击强度有关，因此务必按照工作单完成雷击后的全面检查，测试和修理，严格按照MEL和SRM放行飞机。
总之，雷击对飞机的影响较为常见，通常情况不仅影响航班正点率和航空公司的经济效率，更影响飞机的飞行安全，甚至会带来严重飞行事故。我们要认真对待雷击的危害性，要采取有效措施降低雷击对飞行造成的危害。当飞机遭受雷击后，需要严格依据飞机维修手册对飞机雷击的基本原理和过程进行检查，找出雷击的击入点和击出点，找出所有损伤，并要进行综合检查，评价损坏，同时做好飞机的雷击防护和维护工作，确保飞机安全和减少航班延误。
参考文献
[1]胡挺，余雄庆.飞机金属屏蔽罩雷击防护仿真分析与试验研究[J].兵器装备工程学报，2018，39（08）
[2].“提前充电”助飞机避开雷击[J].发明与创新（中学生），2018（08）
[3]姜恺悦，张卫东，邱华，齐暑华.飞机抗雷击复合材料的研究进展[J].粘接，2017，38（11）
[关键词]雷击；飞机；危害；检查维护；重要性
中图分类号：TP549 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）12-0356-01
雷击是由于大气层中静电荷聚集到足够多时击穿空气介质而形成一种云层对云层，云之间或者云层对大地之间迅猛的放电现象。飞机机翼前缘、发动机前缘、雷达罩都是铝合金导电材质，当雷电发生时，飞机结构就提供了一个“短路”的路劲，将飞机成为闪电路劲的一部分。根据空客公司统计结果，一架飞机，平均每飞3000小时被雷击一次，大多数飞机在15000英尺以下发生雷击，由于这区间飞机高度不断变化，会产生高度差引起正负电荷区间时，飞机起到搭桥作用，诱发闪电雷击，其实这高度刚好飞机处于起降和进近阶段。虽然频率不算高，但是在日常飞机维修中不容小看。
一、雷击的特点及对飞机的影响
雷擊是威胁飞行安全的重要原因之一。现代飞机制造商为了提高飞机的综合性能，机身结构越来越多的采用了纤维增强树脂基复合材料（Fiber Reinforced Polymer， FRP）。但是，与传统金属机身结构的飞机相比，FRP 机身结构的飞机对外部电磁环境的敏感程度较高，雷击对此类飞机造成损伤的潜在威胁更大，因而必须有针对性的对其采取更为可靠的雷击防护措施。据统计，一架民航客机平均每飞行3000h就可能会遭受一次雷击，尤其是在雷雨多发地区，飞机遭受雷击的频率更高。雷电击中飞机后会在微秒级的时间内释放出巨大的能量，通常表现为作用在飞机机身表面的脉冲大电流、瞬时高温，通常会表现为击中位置表面金属被融化，机身蒙皮漆层变色、烧蚀点、凹陷或小洞，搭地线或放电刷折断；机翼复料结构除了变色和击穿外，还可能分层或材料丢失；发动机尾喷管表面烧蚀、缺口、凹坑等，严重影响了机身表面的结构。除此之外，雷击通常还会在一定的空间范围内辐射出强度极高的瞬态电磁场。当高峰值的电磁场和电流脉冲与飞机FRP结构接触时，由于复合材料的电导率远不及金属材料，使得复合材料构件很难将积聚的电荷迅速疏导，从而导致雷击区域的材料温度急剧上升并使材料产生分层或烧蚀，最终导致整个机身复合材料体系刚度和强度的大幅下降，甚至造成结构性破坏，与此同时，雷击产生的高温和电磁辐射还会对飞机机载电子电气设备造成损害。由于飞机在现代交通运输业中发挥着日益重要的作用，因此飞机的防雷击问题越来越受到关注，飞机的雷击防护问题在飞机的设计研发阶段也得到了更多的重视。
二、雷击后对飞机的检查内容
（1）雷达罩。目视检查雷达罩外表和导电条有无烧蚀痕迹、颜色变化、击破或其他损伤。（2）风挡玻璃。目视检查风挡玻璃、固定窗、活动窗玻璃及窗框有无颜色变化、烧蚀痕迹或其他损伤。（3）前、主起落架舱门。目视检查轮舱门及附近区域有无颜色变化或烧蚀痕迹、击破和分层，搭地线有无断裂或损伤。（4）前、主起落架。外观检查起落架的结构以及连接件等有无颜色变化、烧蚀痕迹或其他损伤，减震支柱是否烧蚀痕迹或油漆变色。（5）机腹。检查机腹螺钉、铆钉、蒙皮及接缝处有无油漆变色，烧蚀点或蒙皮被击破，通讯导航天线有无击中被烧蚀。（6）机身。检查机身蒙皮铆钉、螺钉附近有无油漆变色、烧蚀或击破。检查探头、放水口、暴露在外的一些传感器以及相搭接处有无变色或被烧蚀，外部灯光及附近地区、APU尾喷部分有无变色或被烧蚀。（7）大翼。检查机翼上下表面及前后缘有无变色或烧蚀，检查禁、缝翼及襟翼导轨、扰流板、副翼等有无烧蚀、变色击破或其他损伤。检查放电刷有无断裂或损伤，检查翼尖部分有无烧蚀或击破等。（8）尾翼部分。检查垂尾、平尾、升降舵、方向舵蒙皮，尤其是前后缘有无颜色变化、烧蚀痕迹、击破、分层或其他损伤；检查放电刷、舵面铰接部分、搭地线等有无颜色变化或烧蚀痕迹甚至断裂。（9）发动机。检查进气口、整流罩、尾喷口及吊舱区域有无颜色变化或烧蚀痕迹、击破、分层和其他损伤。（10）雷击保护器。19XU1和19XU2检查有无损伤。以上在雷击后进行全面检查以对损害进行估测，并确保飞机在主最低设备清单（MMEL）情况下至少能够继续使用，才能保证飞机飞行的基本功能和安全性能。
三、飞机防雷措施
飞机防雷可分为两部分，一部份是飞机在飞行中的防雷，另一部分是飞机在地面停泊状态下的防雷。因为飞机在飞行中是没办法接触到地面的，所以飞机上无法安装避雷针，但飞机上也有自己专门的防雷装置。这种防雷装置叫做“防雷断路控制器”，它安装在飞机尾翼，它是像刷子一样排列在飞机的尾翼上。防雷控制断路器可以在较短的时间内进行防雷控制电流的检测与判断，从而进行动作来保护电路。主要有电压和电流两种类型，其中最主要是用于三相制电路中的中线，这样可以防止防雷控制导致的人身触电事故，在直接接触和间接接触两种不同的情形下需要进行不同的防雷控制保护器选择。在人触电时，零线对地的电压将不是0，可以是单相电压或者线电压，远远超出保护值，因此防雷控制保护器进行动作，让开关跳闸，切断电路，从而保障了人身的安全。电流型则主要用来保护变压器周围的人身安全，在人触电时，可以产生零序电流，使得电流被防雷控制保护器检测到，从而断开电路，保护人身安全。VigiDPN系统可以进行电流的动作保护，将相线和中性线同时进行切断，在电流过载等情况下，给人以直接的保护。对于这种情况，也可以采用不间断电源（UPS）、无功功率补偿器（SVG）等设备可以有效地减轻电压波动对于设备带来的影响，起到平波的作用，同时也减轻了对于线路的损耗，是相对科学有效的办法。在防雷控制时，可以对于零线火线同时进行保护，就算是线路接反，也可以及时地切断。防雷措施可以做到在飞机的飞行过程中进行小批量的操作，主要工作原理类似于流水线操作，可以减少资源的冗余与浪费的情况，让设备损失减到最低。飞机的机载雷达可以有一定的防雷作用，可以使得机组人员有选择性地从低空雷达中接收预定的信号源。
四、雷击后对飞机的维护要求
做好雷达系统的维护工作，及时准确排除故障，确保雷达系统可靠性和精确性；对于雷达罩导电条、搭接带、放电刷等损坏后应及时修复；因雷击造成复合材料结构穿孔或分层而保留一定期限修理时，需密封该损伤区域，避免水汽进入；发动机尾喷管钛合金表面雷击时，用碳化硅砂纸打磨去除损伤；尾喷管后缘铝合金表面雷击时，用氧化铝砂纸打磨去除损伤；由于无法准确预知雷击点的位置，其数量和损伤也和雷击强度有关，因此务必按照工作单完成雷击后的全面检查，测试和修理，严格按照MEL和SRM放行飞机。
总之，雷击对飞机的影响较为常见，通常情况不仅影响航班正点率和航空公司的经济效率，更影响飞机的飞行安全，甚至会带来严重飞行事故。我们要认真对待雷击的危害性，要采取有效措施降低雷击对飞行造成的危害。当飞机遭受雷击后，需要严格依据飞机维修手册对飞机雷击的基本原理和过程进行检查，找出雷击的击入点和击出点，找出所有损伤，并要进行综合检查，评价损坏，同时做好飞机的雷击防护和维护工作，确保飞机安全和减少航班延误。
参考文献
[1]胡挺，余雄庆.飞机金属屏蔽罩雷击防护仿真分析与试验研究[J].兵器装备工程学报，2018，39（08）
[2].“提前充电”助飞机避开雷击[J].发明与创新（中学生），2018（08）
[3]姜恺悦，张卫东，邱华，齐暑华.飞机抗雷击复合材料的研究进展[J].粘接，2017，38（11）