崔康 王雯靖

摘要：隨著技術(shù)發(fā)展，直升機(jī)機(jī)載設(shè)備呈現(xiàn)集成化、多樣化特點(diǎn)，不同電子元器件越來(lái)越多應(yīng)用到直升機(jī)上，其對(duì)靜電的敏感性越來(lái)越高，需要在直升機(jī)的使用、維護(hù)、停放中做好靜電防護(hù)措施，避免因靜電對(duì)直升機(jī)造成損害，影響飛行安全。

關(guān)鍵詞：靜電防護(hù);裝備維護(hù);飛行安全

1靜電環(huán)境

1.1飛行中的靜電環(huán)境

直升機(jī)飛行中，機(jī)體表面、旋翼表面會(huì)與空氣中的粉塵、水蒸氣及其他物質(zhì)粒子相碰撞，連續(xù)碰撞使電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，大量電子脫離質(zhì)子束縛轉(zhuǎn)移到機(jī)體，產(chǎn)生靜電，機(jī)體搭接不好，可能導(dǎo)致局部電位差過(guò)大擊穿電子元件，甚至傷害到人員。飛行中發(fā)動(dòng)機(jī)部件產(chǎn)生的高溫氣體與外界溫差較大，使電子容易脫離產(chǎn)生靜電，機(jī)上各類通信導(dǎo)航設(shè)備使用中產(chǎn)生的電磁波被機(jī)體材料吸收后也容易產(chǎn)生靜電[1]。

1.2停放及維修作業(yè)中的靜電環(huán)境

直升機(jī)在機(jī)坪停放過(guò)程中，受到自然條件中的風(fēng)、塵埃、雨滴等物質(zhì)的摩擦撞擊，不斷累積靜電荷，尤其是在空氣干燥的北方地區(qū)，靜電更容易產(chǎn)生。維修作業(yè)中使用的各類檢測(cè)修理儀器，在通電時(shí)產(chǎn)生的高頻電磁波被機(jī)體金屬吸收后相當(dāng)一部分會(huì)產(chǎn)生靜電[1]，在使用帶有靜電的工具在機(jī)上作業(yè)時(shí)，靜電會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)移使機(jī)體帶電。

1.3加油過(guò)程中的靜電環(huán)境

在飛機(jī)加油中，會(huì)產(chǎn)生大量的電荷，之后電荷分離，在流動(dòng)的燃油、過(guò)濾器等表面產(chǎn)生大量靜電荷。燃油很容易把分離的電荷帶得很遠(yuǎn)。如果沒(méi)有可利用的傳導(dǎo)回路，電荷在金屬表面積累，致使產(chǎn)生很高的電位能源。隨著電荷的不斷積累，產(chǎn)生足夠高的電位，在飛機(jī)油箱中產(chǎn)生這些電壓及其危險(xiǎn)。如果這些電壓對(duì)低電位處產(chǎn)生的電弧正好與存在的燃油氣體結(jié)合，將會(huì)發(fā)生爆炸。已有研究表明，在飛機(jī)加油后，可產(chǎn)生13μA的電流和2.5kV的電位。由加油過(guò)程產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)可達(dá)到500kV/m，在1cm距離可能存在5kV電位[2]。

2靜電產(chǎn)生的危害

2.1降低機(jī)載設(shè)備可靠性

靜電具有吸附效應(yīng)，能夠大量吸附空氣中的粉塵和雜物。機(jī)載設(shè)備電路復(fù)雜，電路板、繼電器、匯流條等暴露在外部較多，不斷積累的靜電荷能加速設(shè)備上粉塵和雜物的積聚，容易造成設(shè)備短路，降低性能，加快老化。靜電積聚到一定程度，形成較大電位差，會(huì)對(duì)電子元器件造成擊穿效果，直接損壞設(shè)備，放電過(guò)程產(chǎn)生的熱能也會(huì)影響電子元器件，降低設(shè)備的可靠性。

2.2干擾通信導(dǎo)航系統(tǒng)

靜電放電能夠產(chǎn)生大量電磁噪聲，電磁噪聲作為一種電磁干擾源，能夠嚴(yán)重影響通信導(dǎo)航系統(tǒng)的工作。雷擊是最嚴(yán)重的電磁干擾源，它所輻射的電磁場(chǎng)頻率范圍大致為10Hz～300kHz，主頻在數(shù)千赫茲，持續(xù)時(shí)間可達(dá)幾個(gè)微秒乃至幾秒。相比雷擊，靜電放電量要小，放電的頻譜從0.1MHz-3000MHz，但覆蓋直升機(jī)上短波通信、超短波通信、羅盤(pán)、航管應(yīng)答機(jī)等設(shè)備。有資料表明，靜電積累到一定程度，瞬時(shí)放電給LW-9型羅盤(pán)帶來(lái)超過(guò)5°的誤差，同時(shí)也嚴(yán)重干擾電臺(tái)的話音質(zhì)量。

2.3危害電子元件

相比較其他影響而言，靜電對(duì)電子元件的危害最大，可能造成電子元件永久性報(bào)廢。隨著技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)載設(shè)備電子元件集成度越來(lái)越高，對(duì)靜電越來(lái)越敏感。電子元件集成度通常表現(xiàn)為線路面積小，耐壓降低，對(duì)靜電放電的抵抗力差[3]。現(xiàn)國(guó)產(chǎn)某新型直升機(jī)，將通信各個(gè)設(shè)備集成到通信管理器，集成度提高，需要更加注重靜電防護(hù)。

3預(yù)防靜電的一般防護(hù)措施

3.1搭鐵與接地

直升機(jī)上很多重要系統(tǒng)設(shè)備的控制和告警信號(hào)的顯示都是通過(guò)接地控制負(fù)線端實(shí)現(xiàn)的，搭鐵則是通過(guò)導(dǎo)線將直升機(jī)上所有金屬設(shè)備與機(jī)體連接起來(lái)，使靜電荷自由移動(dòng)，經(jīng)過(guò)接地線導(dǎo)流到大地，平衡直升機(jī)各設(shè)備與機(jī)體之間的電勢(shì)，有效避免因靜電放電造成設(shè)備損壞。直升機(jī)上搭鐵通常有四種：一是直接通過(guò)螺栓構(gòu)成搭鐵，機(jī)載設(shè)備的螺栓固定件與設(shè)備、機(jī)體具有良好導(dǎo)通性;二是通過(guò)外接搭鐵線的方式進(jìn)行，采用搭鐵線的機(jī)載設(shè)備通常與與機(jī)體直接接觸或有相對(duì)活動(dòng)性;三是采用陽(yáng)極處理的鉚釘鉚接搭鐵，例如尾梁、尾斜梁等非拆卸元件;四是采用專用的卡箍搭鐵，卡箍一般采用金屬墊片或金屬條的形式。評(píng)價(jià)搭鐵質(zhì)量好壞一般用接觸電阻值表示，即搭鐵元件之間的電阻值，不同元件之間的電阻值在技術(shù)資料中都有標(biāo)注，直升機(jī)維護(hù)工作中要嚴(yán)格遵守。接地是通過(guò)接地線連接機(jī)體與大地，使機(jī)體多余的靜電流通到大地，從而達(dá)到靜電平衡的目的。

3.2放電刷

直升機(jī)通常裝有靜電放電刷，主要作用是放掉多余的靜電。直升機(jī)在飛行中，旋翼旋轉(zhuǎn)與空氣高速摩擦，機(jī)體與空氣摩擦都會(huì)產(chǎn)生大量靜電，靜電積聚形成高電位差，造成嚴(yán)重隱患。通過(guò)靜電放電刷可有效將大量靜電聚集到放電刷，對(duì)空氣進(jìn)行放電，平衡機(jī)體電荷，保護(hù)設(shè)備和人員。放電刷作為機(jī)體后緣及左右側(cè)尖銳元件，容易成為雷擊的出口，一旦發(fā)生雷擊，需要對(duì)放電刷外部狀態(tài)、物理阻值進(jìn)行檢查測(cè)量，確保性能符合裝機(jī)要求。

3.3完善操作規(guī)程

直升機(jī)管理部門(mén)要積極發(fā)揮職能作用，完善操作規(guī)程，預(yù)防靜電對(duì)裝備產(chǎn)生的危害。一是做好靜電防護(hù)的各類標(biāo)識(shí)，在重要場(chǎng)合、重要位置處懸掛標(biāo)識(shí)，提醒操作人員;二是配發(fā)不易產(chǎn)生靜電的工作服，在對(duì)機(jī)載設(shè)備維修操作時(shí)，及時(shí)對(duì)使用的工具做好靜電消除工作;三是普及預(yù)防靜電知識(shí)，將預(yù)防靜電作為專業(yè)考核要點(diǎn)，提高一線維護(hù)人員的知識(shí)和能力。

4結(jié)束語(yǔ)

本文從直升機(jī)靜電環(huán)境出發(fā)，簡(jiǎn)要分析靜電產(chǎn)生的原因和危害，提出幾點(diǎn)防護(hù)措施。靜電的產(chǎn)生具有隱蔽性特點(diǎn)，容易被人們忽視，維護(hù)過(guò)程中不去研究總結(jié)，加以防護(hù)，容易造成不可挽回的損失。一線維護(hù)人員要加強(qiáng)技能培養(yǎng)，拓寬防護(hù)知識(shí)，提高維修能力，確保裝備安全可靠。

參考文獻(xiàn)

[1]余衰炎，敬述征，李丹軍，淺談在直升機(jī)維修中對(duì)靜電的預(yù)防[J].移動(dòng)電源與車輛，2020，02（012）：59-62.

[2]王天順，劉樹(shù)斌，呂朝暉，飛機(jī)靜電環(huán)境特性研究[J].飛機(jī)設(shè)計(jì)，2008，28（6）59-65.

[3]武文娟，電子元器件靜電防護(hù)措施[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2021，39（6）：46-48.

作者簡(jiǎn)介：崔康，男，1994.11-，湖北隨州人，漢族，本科學(xué)歷，工學(xué)學(xué)位，助理工程師，研究方向：直升機(jī)維修。