圖：雷電附著點實驗室�！z影：馬楊
據(jù)悉，在地球大氣中，平均每天約發(fā)生800萬次雷電，每秒就有近100次閃電。關(guān)于雷電，人類有很多美麗的遐想和神話傳說，但是對于飛機來說，雷電卻是很危險的。
“一架飛機，平均每年要遭到一次雷擊。大型客機的尖端部位最容易遭受雷擊，比如機頭，翼尖、垂尾�！焙戏使I(yè)大學電氣與自動化工程學院教授、中航工業(yè)基礎(chǔ)院飛機雷電防護首席專家段澤民說，雷電產(chǎn)生的巨大能量對飛機來說可能是災(zāi)難性的，甚至導(dǎo)致飛機墜毀。
有資料顯示，迄今為止，至少有2500架飛機被雷電擊毀。為此，將大氣雷電環(huán)境給飛行安全帶來的影響減至最小，一直是人們努力追求的目標。
從2008年C919項目正式啟動時，段澤民就參與其中，主要是為C919的雷電安全開展前沿基礎(chǔ)研究及信號的技術(shù)攻關(guān)。此前他曾承擔我國首架ARJ21飛機、中法合作的EC175/Z15直升機的雷電防護工作，并分別獲得了美國聯(lián)邦航空局（FAA）、歐洲航空安全局（EASA）的認可。
“雷電防護直接關(guān)系到飛機的飛行安全。C919大型客機從無到有，雷電防護試驗貫穿全過程。”段澤民介紹，在實驗室模擬真實的雷電環(huán)境，對飛機的每一項設(shè)計方案和各零部件承受雷電的直接效應(yīng)和間接效應(yīng)能力進行考察及驗證，如果發(fā)現(xiàn)問題，再改進，直到實現(xiàn)雷電防護目標為止。
多項創(chuàng)新攻克雷電防護難題
此次C919大型客機的一大亮點是采用了大量先進復(fù)合材料，不僅使艙內(nèi)噪音降低至60分貝，還使飛機重量減輕，但是關(guān)于復(fù)合材料的雷電防護卻是一個世界性難題。
“碳纖維復(fù)合材料有一個缺點就是電阻比較高，導(dǎo)電能力差，而機翼又是容易遭受雷擊的一個部位�！倍螡擅裾f，團隊承擔了C919全復(fù)合材料機翼雷電防護研究工作，提出了在機翼中設(shè)計雷電分流條肋的技術(shù)方案，解決了大尺寸復(fù)合材料雷電防護難題。
圖：段澤民教授在介紹C919大型客機�！�
“當雷電流通過機翼的時候，電位梯度會非常高，容易對飛機內(nèi)部的電子設(shè)備安全造成威脅。”段澤民說，為了解決這個問題，必須在飛機機翼的防雷結(jié)構(gòu)里增加一個能夠滿足飛機接地要求的金屬肋結(jié)構(gòu)。
然而，增加金屬肋并不是一件容易事，金屬的性能必須考量周全。“既要滿足雷電安全要求，還不能增加太多重量，我們在做的時候克服了很多困難�！倍螡擅裾f，僅增加金屬肋一項就歷經(jīng)2年，開展了數(shù)百次實驗，不斷找尋各種各樣的方案。
除了機翼，飛機機載外部電氣電子設(shè)備也是飛機雷電防護設(shè)計與試驗的難題。段澤民團隊對機載各類燈具，如著陸燈、標志燈開展防護設(shè)計研究及試驗驗證，為該類設(shè)備的設(shè)計定型提供了重要依據(jù)，并獲得國外聯(lián)合供應(yīng)商的認可。
數(shù)十萬次“雷轟”錘煉C919
承擔C919雷電防護工作的實驗室就位于合肥井崗路附近，這也是我國目前唯一資質(zhì)齊全的大型專業(yè)飛機雷電防護實驗室。
“轟，轟……”昨天（3日）記者在采訪時，不時聽到實驗室里傳來巨大的響聲。對段澤民來說，這一切已經(jīng)非常熟悉，他告訴記者，實驗室是在模擬真實的雷電環(huán)境。通常情況下，每半小時響一次，最頻繁的時候每5分鐘就會響一次。
“目前C919的雷電防護試驗大約只完成了三分之一。如果按放了多少次電來算，起碼有十萬次以上，要對飛機各個部位進行雷電考核�！倍螡擅裾f，后續(xù)C919的結(jié)構(gòu)件如雷達罩、方向舵、航電設(shè)備等均會在實驗室開展雷電及高強度輻射場試驗�！懊髂闏919的雷電試驗將會達到一個高峰，因為在首飛前還要對它進行大量的雷電試驗工作�！�
圖：高強輻射場實驗室。
不過備受關(guān)注的C919整機雷電試驗并不在合肥，段澤民說，由于大飛機整機運送過來比較困難，屆時他們將把飛機整機雷電試驗裝置運到現(xiàn)場對C919進行整機雷電試驗。
C919大型飛機到底能抗多大雷電？“雷電是由大氣層中不同濕度和溫度的氣流相對運動而形成的自然現(xiàn)象，平均每天約發(fā)生800萬次雷電，其中幅值高達200千安以上的雷電流占0.5%�！倍螡擅癖硎荆瑥睦碚摵驮囼灥那闆r來看，C919大型客機能承受住200千安雷電的打擊，抗雷能力非常強。
備受關(guān)注的C919首架機已經(jīng)正式下線，C919的“繼任者”即國產(chǎn)大型寬體客機C929也已進入關(guān)鍵技術(shù)的研究階段。段澤民透露，他們團隊還將承擔C929的雷電防護工作，目前已經(jīng)在做前期工作。
11月2日，我國自主研制的C919大型客機首架機正式下線，這是我國首款按照最新國際適航標準研制的干線民用飛機。
2008年C919項目正式啟動時，合肥工業(yè)大學教授段澤民就參與其中，主要承擔C919的雷電防護工作。能承受200千安雷電的C919，前后已進行了超過十萬次的雷電防護試驗，而這些雷電防護工作就是在合肥完成的，進行試驗的實驗室也是我國目前唯一資質(zhì)齊全的大型專業(yè)飛機雷電防護實驗室。
