复合材料层压板雷电防护设计试验与验证

doi:10.19936/j.cnki.2096-8000.20220528.014

复合材料科学与工程 ›› 2022, Vol. 0 ›› Issue (5): 98-102.DOI: 10.19936/j.cnki.2096-8000.20220528.014

复合材料层压板雷电防护设计试验与验证

黄鑫¹, 文永洪^1,2*, 李严¹, 唐华金¹, 夏彦朋¹

1.江西洪都航空工业集团有限责任公司,南昌 330024;
2.江西航空研究院,南昌 330213

收稿日期:2021-06-30 出版日期:2022-05-28 发布日期:2022-07-19
通讯作者: 文永洪(1988-),男,硕士,工程师,主要从事飞机结构复材设计方面的研究,wenyonghonghu.2008@163.com。
作者简介:黄鑫(1986-),男,高工,主要从事飞机结构腐蚀防护及失效方面的研究。

Lightning strike design test and verification of composite laminates

HUANG Xin¹, WEN Yong-hong^1,2*, LI Yan¹, TANG Hua-jing¹, XIA Yan-peng¹

1. AVIC Hongdu Aviation Industry Group, Nanchang 330024, China;
2. Jiangxi Aeronautical Establishment, Nanchang 330213, China

Received:2021-06-30 Online:2022-05-28 Published:2022-07-19

摘要/Abstract

摘要： 为了验证某型飞机复合材料结构雷电防护设计的有效性,本文针对飞机复合材料结构设计了不同密度铜网防护、不同雷电分区的复合材料层压板雷电流冲击试验,通过目视损伤观察、热成像仪观察、超声波无损检测,横向和纵向对比复合材料层压板的雷击损伤程度和特征。基于雷电试验,分别获得了6种分区各型试验件的损伤情况,并按损伤严重程度进行试验件归类与分析,定性验证了某型飞机复合材料雷电防护设计的有效性。同时发现当前雷电防护设计有优化的空间,建议目前1区选用的CU195铜网降一级选用CU142铜网,对其他雷击区域的铜网规格也提供了建议,分析结果对后续复合材料结构的防雷电设计具有一定参考意义。

关键词: 复合材料层压板, 雷电防护, 铜网, 飞机结构

Abstract: In order to verify the effectiveness of lightning strike protection design for aircraft carbon fiber composite material structure, a series of lightning strike tests were designed, which were based on multiple sizes of copper wire mesh with different densities and multiple sorts of aircraft lightning zones. The test results were evaluated through different methods, including the visual damage observation, thermal imaging observation and ultrasonic nondestructive testing. The lightning damage degrees and characteristics of carbon fiber composite laminates were compared and analyzed. Based on the tests, the damage situation of six different zones on the aircraft were studied, and the specimens were classified and analyzed according to the damage severity, and the composite lightning protection design measures were effective, which could ensure the flight safety of a certain type of aircraft composite structure after lightning strikes. It is recommended that the current CU195 copper mesh should be used in Zone one,but there are still optimization space. Now it is advisable to use copper mesh specification of CU142. In addition, the reasonable suggestions about the copper mesh sizes for other lightning zones have been given. It has important reference value for other similar composite material structure.

Key words: composite laminates, lightning strike protection, copper wire mesh, aircraft structure

中图分类号:

TB332

黄鑫, 文永洪, 李严, 唐华金, 夏彦朋. 复合材料层压板雷电防护设计试验与验证[J]. 复合材料科学与工程, 2022, 0(5): 98-102.

HUANG Xin, WEN Yong-hong, LI Yan, TANG Hua-jing, XIA Yan-peng. Lightning strike design test and verification of composite laminates[J]. COMPOSITES SCIENCE AND ENGINEERING, 2022, 0(5): 98-102.

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Lightning strike design test and verification of composite laminates

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