صاعقه گیر اکتیو آذرخش
مقدمه:
محیط الکترومغناطیسی هواپیما را می توان به سه بخش اساسی تقسیم نمود که می تواند کارکرد عادی هواپیما را دچار اختلال کند:
· تداخلات الکترومغناطیسی (شامل HIRF و تداخلات الکترومغناطیسی بین سامانه ای)
· تخلیه الکترواستاتیکی
در این مقاله، تکیه ما بر اثرات غیر مستقیم صاعقه بر روی اویونیک هواپیما و راه های محافظت در برابر این اثرات غیرمستقیم میباشد.
اثرات صاعقه:
اثرات صاعقه در هواپیما ها، به دو بخش اثرات مستقیم و غیر مستقیم تقسیم می شوند:اثرات مستقیم:
اثرات فیزیکی وارد شده به هواپیما و تجهیزاتی مانند آنتن ه، پروپ ها یا چراغهاست که در معرض برخورد کانال و یا هدایت جریان صاعقه، توان بالا و حالات گذاری سریع هستند.
این صدمات شامل سوراخ شدگی عایق، ترکیدگی، ذوب شدن، سوختن و تبخیر سطوح و سازه هاست.
همچنین، این اثرات شمال ورود مستقیم ولتاژ و جریان در سیم های وابسته، لوله ها و سایر اجزای هادی می باشد.
به عنوان مثال :
برق صاعقه به آنتن، باعث آسیب فیزیکی در آن و جریانات ایجاد شده در کابل، باعث سوختن رادیو می شود.
وظیفه یک مهندس طراح محافظت در برابر صاعقه، آنست که مسیر های احتمالی جریان از مدخل های مستقیم صاعقه به سامانه را مشخص کند.
اثرات غیر مستقیم:
اثراتی هستند که عمدتا از فعل و انفعالات میدان های الکترومغناطیسی همراه صاعقه با دستگاه های الکتریکی هواپیما، نتیجه می شوند.
انرژی الکترومغناطیسی کوپل گذاریی در سیم های رابط می شود که نهایتا وارد مدارات تجهیزاتی شده و باعث آسیب به اجزای حساسیت پذیر آن ها می گردد.
سامانه های الکترونیکی، مستعد اختلال در پردازش داده ها و وظایف کنترلی شان در اثر اثابت صاعقه، هستند.
از آنجایی که شیلدینگ و سایر تقریب های حفاظتی، حالات گذاری ناپایدار سطح پایی باقی می مانند که باعث خرابی در انتقال داده ها و در نتیجه تولید فرامین نادرست و یا نمایش غلط های داده ها می شوند.
ولی امروزه اعتقاد بر این است که اغلب اثرات غیر مستقیم مهم، مربوط به فلاش های مستقیم صاعقه است.
در بعضی موارد، اثرات مستقیم و غیر مستقیم صاعقه به طور همزمان در برخی اجزای هواپیما ظاهر می شوند.
صاعقه گیر اکتیو آذرخش
———————————————–
پاسخ:
محافظت اویونیک هواپیما در برابر اثرات غیر مستقیم صاعقه
رابطه اثرات غیر مستقیم با EMCو EMI
اثرات غیر مستقیم صاعقه، بخشی از یک موضوع وسیع تحت عنوان تداخل الکترومغناطیسی (EMI) و سازگاری الکترومغناطیسی می باشد.
بسیاری از روش های کنترلی اثرات غیر مستقیم، مانند:
گراندینگ،
باندینگ،
و شیلدینگ،
مشابه روش های کنترلی EMI هستند.
ولی این امر، به معنی آن نیست که روش های کنترل EMI، عینا می تواند برای کنترل اثرات صاعقه نیز به کار رود.
اغلب استاندارد های صنعتی مربوط به EMC، شامل اثرات غیر مستقیم صاعقه نیستند و تلاش هایی صورت گرفته است که شامل این مبحث نیز باشند.
یکی از مهم ترین دلایلی که این موضوع یعنی EMI و اثرات غیر مستقیم صاعقه از هم جدا هستند، این است که حالات گذار القایی مربوط به صاعقه، در حوزه زمانی، ولی مشکلات EMI در حوزه فرکانسی ملاحظه می شوند.
تفاوت دیگر،در اعمال روش های حفاظتی می باشد که ممکن است این روش ها، برای EMI با روش های حفاظتی در برابر اثرات غیر مستقیم صاعقه، تفاوت داشته باشد.
صاعقه گیر اکتیو آذرخش
———————————————————————-
مشاهدات آماری صاعقه برای هواپیما:
خلبانان می تواند با دانستن این آمار از میزان احتمال بروز صاعقه اطلاع یافته و در شرایط آماده باش قرار گیرد.
لازم به ذکر است که مطالعات آماری برای هواپیما های کوچک تر, به دلیل ساعت پرواز کمتر, انجام نگرفته است.
ولی این هواپیما ها نیز در معرض بروز صاعقه بوده و این مشاهدات, در آن ها نیز می تواند صدق کند.
مطالعات آماری انجام گرفته شامل موارد زیر است:
۱- رابطه بروز صاعقه با مسیر پروازی و ارتفاع:
اغلب ضربات صاعقه در ارتفاعات میانی, یعنی هنگامی که هواپیما ها در ارتفاع پیمایشی پرواز می کنند, دیده شده است.
اکثر ضربات صاعقه, در ارتفاع زیر ۲۰ هزار پا اتفاق افتاده است.
در ارتفاعات بالاتر یا پایین تر احتمال اصابت صاعقه کمتر می شود.
۲- شرایط مکانی و آب و هوا:
مطالعات انجام شده, نشان می دهد که اغلب, ضربات صاعقه, زمانی به هواپیما برخورد می کند که هواپیما درون بر و یا نزدیک ناحیه مرطوب است.
همچنین در دماهای نزدیک نقطه انجماد, بیشتر احتمال اصابت صاعقه وجود دارد که در صد اصابت صاعقه به حسب متغیر های متفاوت آمده است.
تعداد اصابت صاعقه برای انواع هواپیما :
متوسط برای هواپیما ترابری برای هر ۷۰۰۰ ساعت پروازی, یک صاعقه به هواپیما اصابت می کند که معادل یک ضربه برای یک سال است.
تعداد ضربات صاعقه برای هوپیما های کوچک تر در دسترس نیست, ولی قابل پیش بینی است که تعداد ضربات برای این هواپیما ها کمتر باشد؛ چرا که ساعت پروازی کمتر دارند.
منبع:(ایرو سنتر)http://aerocenter.ir