本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種飛機(jī)雷電分區(qū)試驗飛機(jī)縮比比例的確定方法，是通過簡化飛機(jī)模型，加工出不同比例的簡化飛機(jī)縮比模型，并針對簡化飛機(jī)縮比模型進(jìn)行簡化的雷電附著試驗，計算簡化飛機(jī)縮比模型在平飛姿態(tài)正極性放電狀態(tài)下雷電附著點到垂尾和機(jī)背的附著概率，并判斷在特定縮比試驗中所獲得的雷電分區(qū)試驗結(jié)果與真實飛機(jī)雷電初始附著點的結(jié)果的符合性，從而確定雷電分區(qū)試驗中使用的縮比模型的最佳縮比比例。本發(fā)明專利技術(shù)能準(zhǔn)確確定合適的縮比比例，為快速判斷在特定縮比試驗中所獲得的雷電分區(qū)試驗結(jié)果與真實飛機(jī)雷電初始附著點的結(jié)果的符合性提供有利支持。符合性提供有利支持。符合性提供有利支持。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種飛機(jī)雷電分區(qū)試驗飛機(jī)縮比比例的確定方法
[0001]本專利技術(shù)涉及飛機(jī)雷電分區(qū)試驗
，具體為一種飛機(jī)雷電分區(qū)試驗飛機(jī)縮比比例的確定方法。
技術(shù)介紹
[0002]飛機(jī)不可避免的會遭受雷電環(huán)境，而因雷擊而墜毀的雷擊事故嚴(yán)重影響著飛機(jī)的安全，因此飛機(jī)的雷電防護(hù)設(shè)計尤為重要。雷電附著區(qū)域的劃分是飛機(jī)進(jìn)行雷電防護(hù)設(shè)計的第一步，也是至關(guān)重要的一步，是確定后續(xù)雷電防護(hù)設(shè)計方案的前提，雷電分區(qū)試驗是雷電附著區(qū)域劃分的必要方法，在飛機(jī)分區(qū)實驗方法中，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中的全尺寸雷電分區(qū)試驗布置基于50m打擊法，即高壓電極與最近的飛機(jī)表面間距至少50m，由于國內(nèi)外尚無擊穿50m氣隙的高壓試驗?zāi)芰Γ荒軐?0m氣隙和飛機(jī)等比例縮小開展縮比試驗。美軍原電磁兼容性設(shè)計手冊中建議縮比比例不小于1/30；部分學(xué)者認(rèn)為縮比比例范圍在1/40
?
1/20之間時，試驗結(jié)果是可以被接受的。但是在大量的試驗過程中發(fā)現(xiàn)，縮比比例會對雷電分區(qū)試驗結(jié)果造成明顯的影響，但是由于飛機(jī)縮比模型制造困難，加工成本高，制造周期長，制作不同比例縮比模型做對比試驗不現(xiàn)實，且按照標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定試驗方法進(jìn)行數(shù)據(jù)采集以及對比更是耗時費力，不具備可行性。因此如何確定合適的縮比比例以及如何判斷在特定縮比試驗中所獲得的雷電分區(qū)試驗結(jié)果與真實飛機(jī)雷電初始附著點的結(jié)果的符合性成為該試驗技術(shù)的難點。
技術(shù)實現(xiàn)思路
[0003]本專利技術(shù)為解決上述問題，提供一種飛機(jī)雷電分區(qū)試驗縮比比例的確定方法，以期能準(zhǔn)確確定合適的縮比比例，為快速判斷在特定縮比試驗中所獲得的雷電分區(qū)試驗結(jié)果與真實飛機(jī)雷電初始附著點的結(jié)果的符合性提供有利支持。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)的技術(shù)方案如下：
[0005]本專利技術(shù)一種飛機(jī)雷電分區(qū)試驗的縮比比例確定方法的特點是按如下步驟進(jìn)行：
[0006]步驟1：獲取飛機(jī)雷電分區(qū)試驗用的三維飛機(jī)模型，并以三維飛機(jī)模型的重心為原點o，以三維飛機(jī)模型的航向方向為y軸，以垂直于y軸的方向為z軸，且以自機(jī)腹指向機(jī)背的方向為z軸正方向；所述y軸和z軸均處于飛機(jī)的對稱平面上，以右手定則確定x軸；從而建立飛機(jī)三維坐標(biāo)系o
?
xyz；
[0007]步驟2：定義所述三維飛機(jī)模型存在max個飛機(jī)曲面的極大值點，定義當(dāng)前極大值點為第n個點，并以所述三維飛機(jī)模型在所述飛機(jī)三維坐標(biāo)系o
?
xyz中z軸的最高點為第n個點，初始化n＝1；
[0008]步驟3：從第n個點開始，自上而下依次保留所述三維飛機(jī)模型的表面法向的z軸分量為正值的曲面，直至表面法向垂直于z軸為止；得到第n個連續(xù)的曲線輪廓；
[0009]步驟4：以第n個連續(xù)的曲線輪廓的z軸向下方向沿伸一個曲面；若所沿伸的第n個曲面與飛機(jī)其他面相交，則停止延伸，保留所延伸的第n個曲面，否則繼續(xù)延伸直至達(dá)到至
飛機(jī)最低點為止，從而得到所延伸的第n個曲面；
[0010]步驟5：以所述三維飛機(jī)模型在所述飛機(jī)三維坐標(biāo)系o
?
xyz中z軸的次高點開始，將次高點作為第n+1個點，將n+1賦值給n后，返回步驟3
?
步驟5的過程進(jìn)行處理，直至n＝max為止，從而得到max個曲面并構(gòu)成一個簡化曲面；
[0011]步驟6：定義變量m，并初始化m＝0；選取比例i＝1/(25+m)；將所述簡化曲面按照第i個比例進(jìn)行縮比，得到縮比后的曲面；
[0012]步驟7：采用長方體高密度硬質(zhì)泡沫板作為加工基材，并按照縮比后的曲面進(jìn)行加工，從而得到第i個縮比的飛機(jī)簡化模型；
[0013]步驟8：在所述飛機(jī)簡化模型的上表面鋪貼鋁箔或者噴涂導(dǎo)電漆，其余部分保留泡沫表面；
[0014]步驟9：將m+1賦值給m后，重復(fù)步驟6～步驟8，從而加工出不同比例i的飛機(jī)簡化模型；
[0015]步驟10：選取任意一個縮比為i的飛機(jī)簡化模型進(jìn)行雷電附著點實驗，并記錄雷電附著點：
[0016]步驟10.1：將縮比為i的飛機(jī)簡化模型置于棒電極的正下方以及接地平板的正上方；
[0017]步驟10.2：用絕緣子的一端固定所述縮比為i的飛機(jī)簡化模型，所述絕緣子的另一端安裝接地平板上；使得所述飛機(jī)簡化模型安裝后的姿態(tài)為飛機(jī)平飛狀態(tài)，且所述飛機(jī)簡化模型上任一點與所述棒電極的距離大于50/i米，所述飛機(jī)簡化模型與所述接地平板間的距離大于飛機(jī)簡化模型的最大尺寸長度；
[0018]步驟10.3：對所述棒電極施加正極性的雷電壓C波，并記錄雷電電弧進(jìn)入所述飛機(jī)簡化模型的位置，即雷電附著點；
[0019]步驟10.4：按照步驟10.3連續(xù)開展k次試驗，且k不小于10；
[0020]步驟10.5：按照步驟10的過程對不同縮比i的飛機(jī)簡化模型進(jìn)行試驗，并記錄雷電附著點；
[0021]步驟10.6：在縮比i的飛機(jī)簡化模型試驗中，提取k次試驗的雷電附著點中屬于機(jī)背以及垂尾的雷電附著點的次數(shù)，分別記為l
i機(jī)背
和l
i垂尾
；并計算機(jī)背以及垂尾的附著概率P
i機(jī)背
＝l
i機(jī)背
/k，P
i垂尾
＝l
i機(jī)背
/k；
[0022]步驟10.6：若P
i機(jī)背
＝P
i垂尾
，則表示縮比為i時的k次試驗符合要求，并將相應(yīng)縮比i作為雷電分區(qū)試驗的縮比比例；
[0023]若P
i機(jī)背
＞P
i垂尾
，且P
i/(i+1)機(jī)背
＜P
i/(i+1)垂尾
，則將縮為(iB
?
(i/(1+i))A)/(B
?
A)作為雷電分區(qū)試驗發(fā)縮比比例，A、B表示中間變量，且A＝P
i垂尾
?
P
i機(jī)背
；B＝P
i/(i+1)垂尾
?
P
i/(i+1)機(jī)背
。
[0024]與已有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果體現(xiàn)在：
[0025]本專利技術(shù)方法通過簡化飛機(jī)雷電分區(qū)縮比模型，極大的簡化了飛機(jī)縮比模型的制造難度，大幅度縮短了制造周期，降低了加工成本，使加工不同比例縮比模型成為可能；同時本專利技術(shù)提出了飛機(jī)在單一平飛姿態(tài)下通過附著點分布規(guī)律來判斷不同縮比比例條件下的雷電分區(qū)試驗結(jié)果與真實飛機(jī)雷電初始附著點的結(jié)果的符合性方法，從而確定雷電分區(qū)試驗中使用的縮比模型的最佳縮比比例。
附圖說明
[0026]圖1是飛機(jī)雷電分區(qū)試驗中使用的縮比模型的最佳縮比比例確定流程圖。
具體實施方式
[0027]本實施例中，如圖1所示，一種飛機(jī)雷電分區(qū)試驗飛機(jī)縮比比例的確定方法，包括：
[0028]步驟1：獲取飛機(jī)雷電分區(qū)試驗用的三維飛機(jī)模型，并以三維飛機(jī)模型的重心為原點o，以三維飛機(jī)模型的航向方向為y軸，以垂直于y軸的方向為z軸，且以自機(jī)腹指向機(jī)背的方向為z軸正方向；所述y軸和z軸均處于飛機(jī)的對稱平面上，以右手定則確定x軸；從本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種飛機(jī)雷電分區(qū)試驗的縮比比例確定方法，其特征是按如下步驟進(jìn)行：步驟1：獲取飛機(jī)雷電分區(qū)試驗用的三維飛機(jī)模型，并以三維飛機(jī)模型的重心為原點o，以三維飛機(jī)模型的航向方向為y軸，以垂直于y軸的方向為z軸，且以自機(jī)腹指向機(jī)背的方向為z軸正方向；所述y軸和z軸均處于飛機(jī)的對稱平面上，以右手定則確定x軸；從而建立飛機(jī)三維坐標(biāo)系o
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xyz；步驟2：定義所述三維飛機(jī)模型存在max個飛機(jī)曲面的極大值點，定義當(dāng)前極大值點為第n個點，并以所述三維飛機(jī)模型在所述飛機(jī)三維坐標(biāo)系o
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xyz中z軸的最高點為第n個點，初始化n＝1；步驟3：從第n個點開始，自上而下依次保留所述三維飛機(jī)模型的表面法向的z軸分量為正值的曲面，直至表面法向垂直于z軸為止；得到第n個連續(xù)的曲線輪廓；步驟4：以第n個連續(xù)的曲線輪廓的z軸向下方向沿伸一個曲面；若所沿伸的第n個曲面與飛機(jī)其他面相交，則停止延伸，保留所延伸的第n個曲面，否則繼續(xù)延伸直至達(dá)到至飛機(jī)最低點為止，從而得到所延伸的第n個曲面；步驟5：以所述三維飛機(jī)模型在所述飛機(jī)三維坐標(biāo)系o
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xyz中z軸的次高點開始，將次高點作為第n+1個點，將n+1賦值給n后，返回步驟3
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步驟5的過程進(jìn)行處理，直至n＝max為止，從而得到max個曲面并構(gòu)成一個簡化曲面；步驟6：定義變量m，并初始化m＝0；選取比例i＝1/(25+m)；將所述簡化曲面按照第i個比例進(jìn)行縮比，得到縮比后的曲面；步驟7：采用長方體高密度硬質(zhì)泡沫板作為加工基材，并按照縮比后的曲面進(jìn)行加工，從而得到第i個縮比的飛機(jī)簡化模型；步驟8：在所述飛機(jī)簡化模型的上表面鋪貼鋁箔或者噴涂導(dǎo)電漆，其余部分保留泡沫表面；步驟9：將m+1賦值給m后，重復(fù)步驟6～步驟8，從而加工出不同比例i的飛機(jī)簡化模型；步驟10：選取任意一個縮比為i的飛機(jī)簡化模型進(jìn)行雷電附著點實驗，并記錄雷電附著點：步驟10.1：將縮比為i的飛機(jī)簡化...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：段澤民，司曉亮，孫國慶，李志寶，張松，
申請(專利權(quán))人：合肥航太電物理技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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