本發(fā)明涉及飛機(jī)防雷試驗(yàn)，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及飛機(jī)雷電間接效應(yīng)與hirf傳導(dǎo)敏感度試驗(yàn)裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、地球上平均每天發(fā)生約800萬(wàn)次的雷電，雷擊風(fēng)險(xiǎn)嚴(yán)重影響飛機(jī)的安全。雷電對(duì)設(shè)備的危害分為直接效應(yīng)和間接效應(yīng)。雷電直接效應(yīng)是指雷電直接擊中設(shè)備導(dǎo)致的擊穿、熔融、結(jié)構(gòu)變形等。雷電間接效應(yīng)是指雷電與航空器相互作用導(dǎo)致在機(jī)身內(nèi)部產(chǎn)生瞬態(tài)電磁環(huán)境，并對(duì)飛機(jī)上電子電氣系統(tǒng)造成影響或損壞。隨著通信基站、衛(wèi)星地面站、雷達(dá)、廣播等大功率電磁輻射裝備的廣泛部署及各種電子輻射設(shè)備的大量使用，致使高強(qiáng)輻射場(chǎng)（hirf）環(huán)境異常復(fù)雜。此外，一方面，飛機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)大比例使用電磁屏蔽性能差的復(fù)合材料；另一方面，大量電子電氣系統(tǒng)替代傳統(tǒng)的機(jī)械控制系統(tǒng)，致使飛機(jī)電子電氣系統(tǒng)的hirf敏感性問(wèn)題更加突出。

2、在飛機(jī)電子電氣系統(tǒng)研制過(guò)程中，電纜束雷電瞬態(tài)仿真和電纜束敏感性試驗(yàn)是系統(tǒng)與電纜束前期研制的重要的指標(biāo)考核，對(duì)于提升系統(tǒng)的抗雷能力、指導(dǎo)電纜束的抗雷設(shè)計(jì)，具有重要價(jià)值。國(guó)內(nèi)外現(xiàn)行的雷電瞬態(tài)仿真技術(shù)，以等效電報(bào)法為主，此方法通過(guò)模擬系統(tǒng)雷電響應(yīng)作為參考電路，并將電纜束與之進(jìn)行對(duì)比，從而確定電纜束是否滿(mǎn)足要求。而目前的雷電瞬態(tài)敏感度試驗(yàn)，由于受系統(tǒng)規(guī)模、測(cè)試場(chǎng)地及其他客觀因素的限制，難以反映電纜束的整體抗雷性能；高強(qiáng)輻射場(chǎng)（hirf）敏感度試驗(yàn)，是國(guó)際上目前廣泛使用的高頻兼容測(cè)試方法，主要評(píng)價(jià)飛機(jī)電子電氣系統(tǒng)對(duì)高頻干擾能量的敏感程度。該試驗(yàn)可以有效地發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部電磁干擾的傳播路徑，對(duì)系統(tǒng)的高頻抗干擾設(shè)計(jì)具有重要意義，目前國(guó)內(nèi)外均采用雙傳導(dǎo)源獨(dú)立測(cè)試方法開(kāi)展hirf敏感度試驗(yàn)，能夠有效發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部傳導(dǎo)耦合路徑。

3、飛機(jī)電子電氣系統(tǒng)的雷電與hirf適航是獨(dú)立取證的，整改后雷電與hirf效應(yīng)在交叉頻段上影響未知，且難以通過(guò)獨(dú)立驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。但目前國(guó)內(nèi)外對(duì)雷電間接效應(yīng)和hirf傳導(dǎo)效應(yīng)的敏感度研究相互獨(dú)立，尚未開(kāi)展綜合效應(yīng)試驗(yàn)驗(yàn)證研究，未對(duì)飛機(jī)電子電氣系統(tǒng)的雷電與hirf效應(yīng)綜合防護(hù)性能開(kāi)展測(cè)試，導(dǎo)致存在潛在的電磁安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供的飛機(jī)雷電間接效應(yīng)與hirf傳導(dǎo)敏感度試驗(yàn)裝置及方法，所要解決的問(wèn)題是：現(xiàn)有的試驗(yàn)方案中對(duì)飛機(jī)電子電氣系統(tǒng)的雷電與hirf適航取證是獨(dú)立開(kāi)展的，整改后雷電與hirf效應(yīng)在交叉頻段上影響未知，且難以通過(guò)獨(dú)立驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。但目前國(guó)內(nèi)外對(duì)雷電間接效應(yīng)和hirf傳導(dǎo)效應(yīng)的敏感度研究相互獨(dú)立，尚未開(kāi)展綜合效應(yīng)試驗(yàn)驗(yàn)證研究，未對(duì)飛機(jī)電子電氣系統(tǒng)的雷電與hirf效應(yīng)綜合防護(hù)性能開(kāi)展測(cè)試，導(dǎo)致存在潛在的電磁安全隱患。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：飛機(jī)雷電間接效應(yīng)與hirf傳導(dǎo)敏感度試驗(yàn)裝置，包括受試設(shè)備、陪試監(jiān)控設(shè)備、電纜束、hirf注入探頭、雷電注入探頭、監(jiān)測(cè)探頭、雷電信號(hào)隔離器、hirf傳導(dǎo)試驗(yàn)系統(tǒng)、雷電間接效應(yīng)試驗(yàn)系統(tǒng)以及數(shù)字示波器，受試設(shè)備與輔助設(shè)備之間通過(guò)電纜束連接，雷電注入探頭、hirf注入探頭和監(jiān)測(cè)探頭沿由受試設(shè)備至輔助設(shè)備的方向上依次設(shè)置在電纜束上，雷電間接效應(yīng)試驗(yàn)系統(tǒng)與雷電注入探頭間設(shè)置有雷電信號(hào)注入通道，hirf傳導(dǎo)試驗(yàn)系統(tǒng)與hirf注入探頭之間設(shè)置有hirf信號(hào)注入通道，數(shù)字示波器與監(jiān)測(cè)探頭間設(shè)置有監(jiān)測(cè)信號(hào)傳輸通道。

3、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，hirf傳導(dǎo)試驗(yàn)系統(tǒng)與hirf注入探頭之間的hirf信號(hào)注入通道上設(shè)置有雷電信號(hào)隔離器。

4、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，雷電間接效應(yīng)試驗(yàn)系統(tǒng)輸出的雷電信號(hào)通過(guò)雷電注入探頭耦合至電纜束中，實(shí)現(xiàn)雷電信號(hào)的耦合注入，hirf傳導(dǎo)試驗(yàn)系統(tǒng)輸出的hirf試驗(yàn)信號(hào)通過(guò)hirf注入探頭耦合至電纜束中，實(shí)現(xiàn)hirf試驗(yàn)信號(hào)的傳導(dǎo)注入。

5、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，試驗(yàn)裝置還包括試驗(yàn)操作臺(tái)，雷電注入探頭、hirf注入探頭和監(jiān)測(cè)探頭均安裝在試驗(yàn)操作臺(tái)上，電纜束貫穿監(jiān)測(cè)探頭、hirf注入探頭和雷電注入探頭，試驗(yàn)操作臺(tái)上還安裝有固定架組件，固定架組件包括第一固定架，第一固定架至少設(shè)置有兩組，兩組第一固定架分別設(shè)置在電纜束位于試驗(yàn)操作臺(tái)上區(qū)域的兩端處，第一固定架為圓筒形結(jié)構(gòu)，電纜束貫穿第一固定架，第一固定架上設(shè)置有線纜夾持結(jié)構(gòu)，線纜夾持結(jié)構(gòu)用于對(duì)電纜束進(jìn)行夾持固定，第一固定架的底部設(shè)置有第一安裝座，第一固定架通過(guò)滑軌與第一安裝座滑動(dòng)連接，第一安裝座中轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有絲桿結(jié)構(gòu)，第一固定架底部設(shè)置有與絲桿結(jié)構(gòu)螺紋配合的滑塊結(jié)構(gòu)。

6、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，線纜夾持結(jié)構(gòu)包括箍套，箍套轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在第一固定架上，箍套的內(nèi)側(cè)設(shè)置有橡膠墊結(jié)構(gòu)，箍套與第一固定架之間設(shè)置有鎖扣件。

7、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，固定架組件還包括多組第二固定架，第二固定架通過(guò)第二安裝座安裝在試驗(yàn)操作臺(tái)上，第二固定架為圓筒形結(jié)構(gòu)，第二固定架中也設(shè)置有線纜夾持結(jié)構(gòu)。

8、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，線纜夾持結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)環(huán)和滑環(huán)，轉(zhuǎn)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在第二固定架的其中一端，滑環(huán)滑動(dòng)安裝在第二固定架的另一端，滑環(huán)與第二固定架之間設(shè)置有導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，第二固定架與滑環(huán)之間設(shè)置有束縛繩，束縛繩的兩端分別與第二固定架和滑環(huán)固定連接。

9、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)環(huán)的外部固定安裝有第一蝸輪，第二固定架上轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有與第一蝸輪相互配合的第一蝸桿，第二固定架上設(shè)置有與導(dǎo)向結(jié)構(gòu)配合的滑槽，導(dǎo)向結(jié)構(gòu)與滑槽之間設(shè)置有彈性復(fù)位件，彈性復(fù)位件用于對(duì)滑環(huán)提供一個(gè)遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)環(huán)方向的彈力，束縛繩為彈性繩結(jié)構(gòu)，束縛繩的外部滑動(dòng)套接有多個(gè)套管結(jié)構(gòu)。

10、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，試驗(yàn)操作臺(tái)上陣列設(shè)置有多組安裝插孔，第一安裝座、第二安裝座、雷電注入探頭、hirf注入探頭和監(jiān)測(cè)探頭的底部均設(shè)置有安裝插柱，安裝插柱用于與安裝插孔插接，第二固定架與第二安裝座之間轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第二固定架的底部設(shè)置有第二蝸輪，第二安裝座中轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有第二蝸桿，第二蝸桿與第二蝸輪相互配合。

11、飛機(jī)雷電間接效應(yīng)與hirf傳導(dǎo)敏感度試驗(yàn)方法，包括以下步驟：

12、步驟一、按照試驗(yàn)布置圖的要求搭建好試驗(yàn)平臺(tái)；

13、步驟二、確定開(kāi)展hirf傳導(dǎo)敏感度試驗(yàn)的頻率帶寬、電平等參量，進(jìn)行hirf傳導(dǎo)敏感度試驗(yàn)校準(zhǔn)；

14、步驟三、確定開(kāi)展雷電間接效應(yīng)試驗(yàn)的雷電波形、等級(jí)和數(shù)量等參量，對(duì)瞬態(tài)信號(hào)發(fā)生器進(jìn)行性能驗(yàn)證；

15、步驟四、選擇受試設(shè)備的工作模式；

16、步驟五、選擇待測(cè)電纜束；

17、步驟六、設(shè)置hirf傳導(dǎo)敏感度試驗(yàn)的初始頻率并開(kāi)展試驗(yàn)，在每個(gè)hirf試驗(yàn)頻點(diǎn)駐留時(shí)間內(nèi)，同時(shí)對(duì)目標(biāo)電纜束進(jìn)行雷電間接效應(yīng)試驗(yàn)，通過(guò)陪試監(jiān)控設(shè)備觀測(cè)并記錄雷電與hirf綜合作用下的受試設(shè)備情況；

18、步驟七、改變hirf傳導(dǎo)敏感度試驗(yàn)的頻率，重復(fù)步驟六，直到hirf傳導(dǎo)敏感度試驗(yàn)的終止頻率；

19、步驟八、更換新的測(cè)試電纜束，重復(fù)步驟五、六和七，完成所有電纜束的測(cè)試；

20、步驟九、選擇受試設(shè)備新的工作模式，重復(fù)步驟四、五、六、七和八，完成所有工作模式的測(cè)試；

21、步驟十、通過(guò)陪試監(jiān)控設(shè)備觀測(cè)并記錄雷電與hirf綜合作用下的受試設(shè)備的情況，完成飛機(jī)電子電氣系統(tǒng)雷電與hirf綜合防護(hù)性能的測(cè)試驗(yàn)證。

22、本發(fā)明的有益效果在于：相比于雷電或hirf單獨(dú)防護(hù)驗(yàn)證的方案，本發(fā)明可以同時(shí)檢驗(yàn)雷電與hirf的綜合防護(hù)性能，提高測(cè)試效率，有效降低電磁環(huán)境的安全隱患；而且本試驗(yàn)裝置構(gòu)建簡(jiǎn)單，易于工程實(shí)現(xiàn)，滿(mǎn)足相關(guān)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求，驗(yàn)證飛機(jī)電子電氣系統(tǒng)的雷電與hirf綜合防護(hù)性能，也可用于其他航空器的雷電與hirf防護(hù)性能驗(yàn)證測(cè)試。