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在復(fù)合材料飛機防雷存在一些不一樣的解決辦法早已使用了非常長一段時間。包含可塑性金屬箔(expanded metal foils),交織線(interwoven wire),導(dǎo)電性漆料和鍍層(conductive paints and coatings)及其電鍍工藝化學(xué)纖維(plated fiber)。在這篇文章中,能夠認識這四種防雷計劃方案。

那樣,我們?nèi)绾螢轱w機和風(fēng)電機組的復(fù)合材料構(gòu)造給予維護,以維護他們免遭遭雷擊毀壞呢?
有四種關(guān)鍵的防雷計劃方案來維護復(fù)合結(jié)構(gòu)免遭遭雷擊毀壞:可塑性金屬箔;交織線;導(dǎo)電性漆料和建筑涂料;電鍍工藝碳纖維。
復(fù)合材料構(gòu)造一般指的是碳纖維,玻纖和Kevlar板。
碳纖維已被證明是一種十分輕便而堅實的原材料,從凈重抗壓強度比的視角看來,玻纖遠不那么理想化。
延性金屬箔被切成片并拉申成三角形或其它圖案設(shè)計,在飛機安全防護運用中一般薄厚在0.05-0.25mm中間。
延伸的樣子容許金屬網(wǎng)拉申以融入繁雜的輪廊表層。
常見的金屬網(wǎng)類型
延性金屬箔在飛機復(fù)合材料構(gòu)件上拉申,隨后應(yīng)用黏合劑黏合及時。常見的金屬有:銅、鋁、錫青銅;在于需要的其他金屬。
金屬箔自身安全防護實際效果十分合理,但必須頂端的涂料為層析。"薄"是這兒的重要:理想化的漆料層厚是0.13-0.25mm,由于偏厚的噴漆會減少下邊金屬箔的特性。
第二種最常見的復(fù)合材料飛機防雷種類是交織線纜(IWWF)。
碳纖維紡織物生產(chǎn)商將金屬絲交織成碳纖維層(有時候也選用玻纖)。金屬絲一般采用0.1mm孔徑的電纜線。這類加工工藝的益處是它提升的凈重非常小,由于與延性金屬箔不一樣,黏合劑并不是將電纜線黏合到碳纖維上所必不可少的。
交織的金屬紡織物一般由鋁或錫青銅做成,二者在防雷層面都特別合理。當(dāng)涂敷在頂端的材料和油漆厚度為0.13-0.25mm時,這類解決方法實際效果最好。與延性金屬箔一樣,偏厚的涂料層不適宜交織線運用。
交織線的原理
雷擊電流量被傳輸成碳纖維或玻纖結(jié)構(gòu)上,這造成細金屬線膨脹并大部分從表層發(fā)生爆炸,出現(xiàn)更高的地區(qū)使雷擊粘附進而促使電流量傳輸?shù)礁叩牡貐^(qū)。
與此文中探討的其它方式一樣,這樣就降低了流入復(fù)合結(jié)構(gòu)的雷擊比能量。自然,復(fù)合材料更少的比能量代表著更小的損害。
導(dǎo)電涂料早已存有了很長時間,從多年前的銅漆逐漸。因為銅十分重,近期,銀漆應(yīng)用愈來愈多。
鍍金建筑涂料和充銀塑料薄膜導(dǎo)電率很好,在很多運用里都取得了不錯的成效。
盡管導(dǎo)電涂料和塑料薄膜是合理的,而且的確為復(fù)合材料構(gòu)造帶來了有效水準的防雷維護,但他們被認為是附加的防護層,而不是唯一的一層。
復(fù)合材料飛機防雷中最初的新技術(shù)之一是電鍍工藝光纖線。
電鍍鎳可用于碳纖維或玻纖。玻纖版本號稱之為Thorstrand,有時候能夠在探討防雷的舊論文中尋找。今日,也應(yīng)用電鍍鎳碳纖維。
電鍍工藝化學(xué)纖維大部分是通過提升碳纖維的導(dǎo)電率來給予防雷維護,碳纖維具備正中間的電阻器性。電鍍工藝就為雷電帶來了一條有效的導(dǎo)電性途徑。鎳鍍層在被閃電擊中時往往會揮發(fā),由于動能針對這類薄鍍層而言是明顯的。
但是,這正是技術(shù)工程師想要的-雷電動能在構(gòu)造中更薄地遍布以避免透過。因為鍍層,碳纖維的比能量減少。
盡管電鍍工藝化學(xué)纖維今日沒有那么經(jīng)常地應(yīng)用,但它仍舊會有時候發(fā)生在相應(yīng)的使用中。
進一步考慮到:漆料運用和毀壞修補。
解決復(fù)合結(jié)構(gòu)時的一個關(guān)鍵問題是,假如毀壞(或是可不可以修補),他們有多非常容易修補。另一個問題是噴漆和脫離漆料(在檢修的前提下)。
在鋁合金型材飛機上,如果要脫離飛機漆料并再次涂刷,這是一個相對性簡單全過程,有機化學(xué)剝離劑或耐磨材料都適合于除去飛機外皮里的漆料。
可是在一塊碳纖維或一塊含有非常薄的金屬箔或鍍層的玻纖上,專業(yè)技術(shù)人員務(wù)必當(dāng)心,由于損壞會毀壞這種薄而精美的維護件。有機溶劑和耐磨材料非常容易毀壞延性金屬箔,交織線的碳纖維和毀壞導(dǎo)電性鍍層。
復(fù)合材料防雷匯總
延性金屬箔如何保護碳纖維?
延性金屬箔用以分散化遭雷擊動能,進而使碳纖維在遭雷擊準確部位造成偏少的比能量來協(xié)助維護金屬網(wǎng)接下來的構(gòu)造。遭雷擊一般在20kA至200kA,因而分散化這類極大的熱能和電流量尤為重要。箔能夠由銅和別的普遍的航天航空金屬做成。
什么類別的導(dǎo)電涂料能保證最好的防雷維護?
現(xiàn)階段優(yōu)異的導(dǎo)電涂料和塑料薄膜,添加物有可能是銀。銀漆和塑料薄膜具備很強的導(dǎo)電率,并且為復(fù)合材料飛機構(gòu)件給予另外的合理防雷層。
什么叫交織線,它如何保護飛機?
交織線是一種減脂技術(shù)性,在其中小孔徑線纜并織出碳纖維自身。這清除了對膠水的要求,進而緩解了凈重。延性金屬箔盡管合理,但必須黏合劑系統(tǒng)軟件的將他們黏合到飛機結(jié)構(gòu)上。交織的電纜線內(nèi)放置碳纖維紡織物自身。當(dāng)雷電用交織的輸電線打中這種構(gòu)件時,輸電線會揮發(fā),與此同時將雷擊動能更勻稱地分散在組件上。
什么叫電鍍工藝碳纖維?
由于碳纖維是中性化的電阻器,能夠電鍍鎳。這類薄鍍層有利于將雷擊能蔓延到復(fù)合材料構(gòu)件上,在被雷劈時減少比能量。