بررسی، شبیه سازی و مقایسه اثر تخلیه الکترواستاتیک(ESD) در پرندههای نظامی با بدنه فلز،کامپوزیت و حالت ترکیبی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 ‌‌‌‌دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی برق مخابرات میدان و امواج، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

2 ‌‌‌‌دانشجوی دکتری مهندسی برق مخابرات میدان و امواج، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

3 . ‌‌‌‌دانشجوی دکتری مهندسی برق مخابرات میدان و امواج، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

4 دانشیار گروه مخابرات، مجتمع دانشگاهی برق و کامپیوتر،دانشگاه صنعتی مالک اشتر

10.22034/joae.2023.171286

چکیده

با نظر به حساسیت‌های عملیاتی پرنده‌های نظامی، اقدامات بازدارنده در طراحی هواپیما برای جلوگیری از تجمع بار ساکن در سطح هواپیما و یا تخلیه آن، بسیار ضروری و حائز اهمیت است. تاکنون روش‌های مختلفی برای مقابله با این اثرات مطرح و به کارگرفته شده‌اند که می‌توان به پوشش‌های آنتی‌استاتیک، پاشش شعله‌ای، استفاده از کامپوزیت‌های فیبرکربن و نانوکامپوزیت‌های تقویت شده با فلز در طراحی بدنه پرنده و تخلیه کننده‌های الکترواستاتیک اشاره نمود. هدف از این مقاله، بررسی، شبیه سازی و مقایسه اثر تخلیه الکترواستاتیک(ESD) در پرنده‌های نظامی با بدنه تمام فلز، تمام کامپوزیت و حالت ترکیب توامان چندین ساختار می‌باشد، که با تغییر جنس بدنه پرنده و اثرات آن‌ها، سطح میدان الکتریکی القایی، جریانات سطحی حاصل از شارش الکترواستاتیک و میدان‌های الکترومغناطیسی تشعشعی حاصل از حالت گذرای جریان‌های سطحی در بخش‌های مختلف پرنده نظامی از جمله: سیستم راداری، کابین و سیستم‌های الکترونیکی مخابراتی، مخزن سوخت داخلی و مخزن سوخت خارجی، بررسی و مقایسه خواهند شد.

کلیدواژه‌ها


[1] E. C. STARR, "Aifandrcraft precipitation static radio," AIEE Transactions, vol. 60, pp. 363-370, 1941.
[2] M. Hettermann, “System, apparatus and method for automatically facilitating the discharge of static electricity from an apparatus,” United States Patent, Patent No.: US 7,570.474 B1, 2009.
[3] H. Ch. Woo, Y. T. Kim and B. G. Kim, "A research on the static discharger installation design and test for air vehicle," J. of The Korean Society for Aeronautical and Space Sciences, pp. 574-580, 2017.
[4] N. E. P. Egg, “An electrostatic charging model for aircraft fuel tanks," BAE Systems Advanced Technology Centre, pp. 102-103, 2008.
[5] V. L. Bychkov and A. I. Klimov, "Application of tesla and erosive discharge for removing of static charge on the airplane’s surface," International Conference on Lightning and Static Electricity (ICOLSE), pp. 1-35, June, 1999.
[6] J. Y. Lee, “Electrostatic discharges and grounding for aircraft," IEEE Aerospace Aircraft, pp. 4-6, 2017.
[7] Huan-Zhan Fu, Yong-Jun Xie and Jun Zhang, “Analysis of corona discharge interference on antennas on composite airplanes," IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, 2008.
[8] O’Neill Jr, J. F. and Enterprises, J.A.Y.F.O.N., 1992. Static Electricity in Flight Threatens Aircraft Safety.
[9] Lee, J. Y. and Collins, G. J., 2017, March. “Risk analysis of electromagnetic environmental effects in aircraft systems,” In 2017 IEEE Aerospace Conference (pp. 1-7). IEEE.
[10] Fisher, F. A. and Plumer, J. A., Lightning protection of aircraft (Vol. 1008). National Aeronautics and Space Administration, Scientific and Technical Information Office, 1977.
[11] K. Gigliotti, “Static electricity and aircraft," Wiley Encyclopedia of Composites, Second Edition, pp. 1-8, February 2012.
[12] K. Gigliotti, “Static electricity and aircraft,” Wiley Encyclopedia of Composites, pp.1-8, 2011.
[13] Smith, D., Graciano, C. and Martínez, G., “Expanded metal: A review of manufacturing, applications and structural performance,” Thin-Walled Structures160, p. 107371.
[14] M. Gagné and Therriault, D., “Lightning strike protection of composites,” Progress in Aerospace Sciences64, pp.1-16, 2014.
[15] C. Pavan, P. Fontanes, M. Urbani, N. C. Nguyen, M. Martinez‐Sanchez, J. Peraire, J. Montanya and C. Guerra‐Garcia,  2020. “Aircraft charging and its influence on triggered lightning,” Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 125(1), p.e2019JD031245.