飞机雷电间接效应与HIRF传导敏感度试验装置及方法与流程

本发明涉及飞机防雷试验，更具体地说，本发明涉及飞机雷电间接效应与hirf传导敏感度试验装置及方法。

背景技术：

1、地球上平均每天发生约800万次的雷电，雷击风险严重影响飞机的安全。雷电对设备的危害分为直接效应和间接效应。雷电直接效应是指雷电直接击中设备导致的击穿、熔融、结构变形等。雷电间接效应是指雷电与航空器相互作用导致在机身内部产生瞬态电磁环境，并对飞机上电子电气系统造成影响或损坏。随着通信基站、卫星地面站、雷达、广播等大功率电磁辐射装备的广泛部署及各种电子辐射设备的大量使用，致使高强辐射场（hirf）环境异常复杂。此外，一方面，飞机机身结构大比例使用电磁屏蔽性能差的复合材料；另一方面，大量电子电气系统替代传统的机械控制系统，致使飞机电子电气系统的hirf敏感性问题更加突出。

2、在飞机电子电气系统研制过程中，电缆束雷电瞬态仿真和电缆束敏感性试验是系统与电缆束前期研制的重要的指标考核，对于提升系统的抗雷能力、指导电缆束的抗雷设计，具有重要价值。国内外现行的雷电瞬态仿真技术，以等效电报法为主，此方法通过模拟系统雷电响应作为参考电路，并将电缆束与之进行对比，从而确定电缆束是否满足要求。而目前的雷电瞬态敏感度试验，由于受系统规模、测试场地及其他客观因素的限制，难以反映电缆束的整体抗雷性能；高强辐射场（hirf）敏感度试验，是国际上目前广泛使用的高频兼容测试方法，主要评价飞机电子电气系统对高频干扰能量的敏感程度。该试验可以有效地发现系统内部电磁干扰的传播路径，对系统的高频抗干扰设计具有重要意义，目前国内外均采用双传导源独立测试方法开展hirf敏感度试验，能够有效发现系统内部传导耦合路径。

3、飞机电子电气系统的雷电与hirf适航是独立取证的，整改后雷电与hirf效应在交叉频段上影响未知，且难以通过独立验证发现问题。但目前国内外对雷电间接效应和hirf传导效应的敏感度研究相互独立，尚未开展综合效应试验验证研究，未对飞机电子电气系统的雷电与hirf效应综合防护性能开展测试，导致存在潜在的电磁安全隐患。

技术实现思路

1、本发明提供的飞机雷电间接效应与hirf传导敏感度试验装置及方法，所要解决的问题是：现有的试验方案中对飞机电子电气系统的雷电与hirf适航取证是独立开展的，整改后雷电与hirf效应在交叉频段上影响未知，且难以通过独立验证发现问题。但目前国内外对雷电间接效应和hirf传导效应的敏感度研究相互独立，尚未开展综合效应试验验证研究，未对飞机电子电气系统的雷电与hirf效应综合防护性能开展测试，导致存在潜在的电磁安全隐患。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：飞机雷电间接效应与hirf传导敏感度试验装置，包括受试设备、陪试监控设备、电缆束、hirf注入探头、雷电注入探头、监测探头、雷电信号隔离器、hirf传导试验系统、雷电间接效应试验系统以及数字示波器，受试设备与辅助设备之间通过电缆束连接，雷电注入探头、hirf注入探头和监测探头沿由受试设备至辅助设备的方向上依次设置在电缆束上，雷电间接效应试验系统与雷电注入探头间设置有雷电信号注入通道，hirf传导试验系统与hirf注入探头之间设置有hirf信号注入通道，数字示波器与监测探头间设置有监测信号传输通道。

3、在一个优选的实施方式中，hirf传导试验系统与hirf注入探头之间的hirf信号注入通道上设置有雷电信号隔离器。

4、在一个优选的实施方式中，雷电间接效应试验系统输出的雷电信号通过雷电注入探头耦合至电缆束中，实现雷电信号的耦合注入，hirf传导试验系统输出的hirf试验信号通过hirf注入探头耦合至电缆束中，实现hirf试验信号的传导注入。

5、在一个优选的实施方式中，试验装置还包括试验操作台，雷电注入探头、hirf注入探头和监测探头均安装在试验操作台上，电缆束贯穿监测探头、hirf注入探头和雷电注入探头，试验操作台上还安装有固定架组件，固定架组件包括第一固定架，第一固定架至少设置有两组，两组第一固定架分别设置在电缆束位于试验操作台上区域的两端处，第一固定架为圆筒形结构，电缆束贯穿第一固定架，第一固定架上设置有线缆夹持结构，线缆夹持结构用于对电缆束进行夹持固定，第一固定架的底部设置有第一安装座，第一固定架通过滑轨与第一安装座滑动连接，第一安装座中转动安装有丝杆结构，第一固定架底部设置有与丝杆结构螺纹配合的滑块结构。

6、在一个优选的实施方式中，线缆夹持结构包括箍套，箍套转动安装在第一固定架上，箍套的内侧设置有橡胶垫结构，箍套与第一固定架之间设置有锁扣件。

7、在一个优选的实施方式中，固定架组件还包括多组第二固定架，第二固定架通过第二安装座安装在试验操作台上，第二固定架为圆筒形结构，第二固定架中也设置有线缆夹持结构。

8、在一个优选的实施方式中，线缆夹持结构包括转环和滑环，转环转动安装在第二固定架的其中一端，滑环滑动安装在第二固定架的另一端，滑环与第二固定架之间设置有导向结构，第二固定架与滑环之间设置有束缚绳，束缚绳的两端分别与第二固定架和滑环固定连接。

9、在一个优选的实施方式中，转环的外部固定安装有第一蜗轮，第二固定架上转动安装有与第一蜗轮相互配合的第一蜗杆，第二固定架上设置有与导向结构配合的滑槽，导向结构与滑槽之间设置有弹性复位件，弹性复位件用于对滑环提供一个远离转环方向的弹力，束缚绳为弹性绳结构，束缚绳的外部滑动套接有多个套管结构。

10、在一个优选的实施方式中，试验操作台上阵列设置有多组安装插孔，第一安装座、第二安装座、雷电注入探头、hirf注入探头和监测探头的底部均设置有安装插柱，安装插柱用于与安装插孔插接，第二固定架与第二安装座之间转动连接，第二固定架的底部设置有第二蜗轮，第二安装座中转动安装有第二蜗杆，第二蜗杆与第二蜗轮相互配合。

11、飞机雷电间接效应与hirf传导敏感度试验方法，包括以下步骤：

12、步骤一、按照试验布置图的要求搭建好试验平台；

13、步骤二、确定开展hirf传导敏感度试验的频率带宽、电平等参量，进行hirf传导敏感度试验校准；

14、步骤三、确定开展雷电间接效应试验的雷电波形、等级和数量等参量，对瞬态信号发生器进行性能验证；

15、步骤四、选择受试设备的工作模式；

16、步骤五、选择待测电缆束；

17、步骤六、设置hirf传导敏感度试验的初始频率并开展试验，在每个hirf试验频点驻留时间内，同时对目标电缆束进行雷电间接效应试验，通过陪试监控设备观测并记录雷电与hirf综合作用下的受试设备情况；

18、步骤七、改变hirf传导敏感度试验的频率，重复步骤六，直到hirf传导敏感度试验的终止频率；

19、步骤八、更换新的测试电缆束，重复步骤五、六和七，完成所有电缆束的测试；

20、步骤九、选择受试设备新的工作模式，重复步骤四、五、六、七和八，完成所有工作模式的测试；

21、步骤十、通过陪试监控设备观测并记录雷电与hirf综合作用下的受试设备的情况，完成飞机电子电气系统雷电与hirf综合防护性能的测试验证。

22、本发明的有益效果在于：相比于雷电或hirf单独防护验证的方案，本发明可以同时检验雷电与hirf的综合防护性能，提高测试效率，有效降低电磁环境的安全隐患；而且本试验装置构建简单，易于工程实现，满足相关试验标准要求，验证飞机电子电气系统的雷电与hirf综合防护性能，也可用于其他航空器的雷电与hirf防护性能验证测试。