[發明專利]一種新型飛機全機高強度輻照試驗方法

有效

• 申請號: 201110303988.5
• 申請日: 2011-10-09
• 公開（公告）號: CN102426310A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發明（設計）人: 方愔;李培;侯典國
• 申請（專利權）人: 中國航空無線電電子研究所
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R33/00
• 代理公司: 上海和躍知識產權代理事務所 31239
• 代理人: 孟建勇

技術領域

本發明屬于電磁兼容性試驗領域，尤其涉及飛機全機高強度輻照試驗的新方法，即飛機表面環線電流注入技術。

背景技術

在預定的外部電磁環境下飛機必須能夠全性能正常兼容工作。因此要求在飛機研發、定型過程中，進行飛機全機高強度電磁輻照試驗，以驗證其符合性。但目前的實際情況是還沒有工程設施可以完整開展此類試驗。

在飛機全機高強度輻照試驗中，傳統試驗方法是把寬帶高功放HPA輸出的射頻能量經天線以自由空間平面行波形式，均勻照射于飛機，并在此電磁應力條件下監測飛機的工作狀態是否符合相關規定要求。其技術本質是飛機殼體在外加電磁應力作用下形成的表面感應電流，通過飛機門窗、殼體孔縫，蒙皮多種途徑透射耦合到飛機內部形成二次輻射；對機內系統/設備再通過場-線/場-殼耦合(電場、磁場、遠場、近場、感應場)、線-線/線-殼/殼-殼耦合(電容性、電感性、電導性、公共阻抗、公共地電流)、以及電路導線上的傳導耦合，干擾敏感的器件，最終影響飛機整體工作狀態。輻照試驗中天線發射的能量只有較小部分照射在受試件上，且其中大部分又被反射掉，最終作用與受試件中敏感元器件的能量只是很小一部分，所以費效比極其低下。

另外，開展飛機高強度輻照試驗所需的場地設施，產生高能量電磁場的特大功率放大器一般需要數百上千萬人民幣的投入；高能量電磁輻射對試驗人員的健康、生命的威脅以及對周圍電磁環境的污染是必須重視的問題；進行一次高強度輻照試驗的費用也高達十幾萬至數百萬。

目前我國國防口電磁兼容試驗領域，設備/分系統級EMC試驗已開展得比較充分，但平臺/大系統級EMC試驗相對嚴重滯后，尤其是高強度輻照試驗由于條件限制幾乎是空白，越發影響制約了我國武器裝備的研發、列裝進程。

因此需要一種替代試驗，來進行飛機全機高強度輻照試驗。

發明內容

針對現有飛機全機高強度輻照試驗中，試驗應力產生代價大、受試件操作受限、試驗結果重復性較差、試驗費效比低下等難以克服的技術、經濟、安全層面的問題，本發明的目的在于提供一種操作性強的新型飛機全機高強度輻照試驗方法，使工程上得以開展試驗，并提高試驗效率、降低成本。

本發明的目的是通過如下技術方案實現的：

一般說來，外界電磁場能量通過以下4條路徑進入受試件內部：

①穿透飛機蒙皮把干擾傳播至受試件內；

②通過孔、縫把干擾二次輻射至受試件內；

③通過外部電纜把干擾耦合傳導進入受試件內；

④經天線把干擾直接耦合進入受試件內；

進入受試件內部的干擾再繼續以下列方式影響敏感元器件：

二次輻射耦合到內部設備機箱和互聯電纜上；

導線或電路上感應的干擾直接傳播、耦合至元器件上。

在二次輻射下，內部機箱殼體表面和外接電纜中都將產生感應電流，殼體表面感應電流進一步由上面①、②路徑耦和進入設備內部，外接電纜中感應電流進一步由上面③路徑耦和進入設備內部。

所以無論在平臺/系統/設備/部件哪種級別的電磁敏感度試驗中，都可以把受試件看作一個黑盒子(這里不考慮天線，實際試驗時可接假負載)，任何外部電磁應力對它的影響都將也只能經其物理邊界------殼體、對外接口從而互連電纜(含電源線)以某種形式(輻射或傳導)耦合進入內部，形成最終效應。機殼表面孔洞、縫隙等任何不連續性都將阻斷表面感應電流產生二次輻射，進一步在內部器件殼體、導線上感應出干擾電流；互連電纜中的感應電流則通過連接器插針直接流入內部接口電路。這樣，原問題就可以簡化轉換成以下兩大類：求額定外加輻照電磁波在受試件殼體表面，或互連電纜上產生的感應電流。

飛機全機高強度輻照試驗的受試件是飛機整體，其物理邊界只有飛機殼體，不考慮對外接口及其互聯電纜，只需求額定外加輻照電磁波在飛機殼體表面產生的感應電流。因此，只要對飛機表面環線注入的電流能反映飛機在遭遇入射場輻射時所產生的最大表面感應電流，即注入電流為輻射場感應電流的包絡線，就可認為二者等效。

本發明的基本原理就是以注入電流耦合方式替代電磁輻照耦合方式，通過飛機表面環線注入等價電流，在飛機殼體產生同樣的表面電流分布，讓飛機處于等價的電磁應力之下，從而使飛機產生同樣的響應。顯然電流注入技術要比電磁場輻照的效率要高得多。

本發明的具體方法如下：

一種新型飛機全機高強度輻照試驗方法，該方法包括如下步驟：

1)、將導線在飛機駕駛艙、設備艙重要區域外表面垂直軸線環繞機身；