CN110979705A - 一种隐身飞机静电放电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请属于飞机静电防护技术领域，涉及一种隐身飞机静电放电装置。所述装置包括多个放电器主体(5)，安装于隐身飞机的机翼后缘及后机身两侧的安装槽内，并与所述隐身飞机机翼及后机身共型；金属针(6)，固定在所述放电器主体(5)上，并具有突出隐身飞机的机体之外的针尖；保护柱(7)，位于所述金属针(6)的两侧，其上涂覆有隐身材料，以对金属针进行保护。本申请解决了隐身飞机沉积静电放电问题，大大降低了飞机静电放电装置的雷达散射面积，解决了隐身飞机突出飞机机体结构部分静电放电装置的射频隐身满足隐身飞机设计需求，采取了单独放电针的设计，有效控制了单次放电频谱宽度，降低了静电噪声干扰。
Description
技术领域
本申请属于飞机静电防护技术领域，特别涉及一种隐身飞机静电放电装置。
背景技术
飞机与空间粒子(雪片、雨滴、尘埃、冰晶和砂粒等)的连续碰撞会引起飞机表面大量静电荷的积累，通常需要设置静电放电装置，进行飞机静电放电系统的研究，主要研究内容包括静电放电器的设计和静电放电器的布置。静电放电器通常安装在飞机机翼和尾翼的后缘及其尖端处，将静电荷平缓释放，使得电气电子设备免受静电放电的射频干扰。传统的静电放电器含多个放电丝，且布置在飞机机翼等尖端后，突出飞机表面，放电丝极易折断，会造成放电性能下降。
随着电子信息技术的飞速发展，隐身技术作为提高武器系统生存能力和突防能力的有效手段，隐身性能已经成为评价飞机先进性的最重要指标之一。用于隐身飞机的静电放电系统保证静电放电的同时，还要满足隐身的要求。隐身飞机要求具有良好的低散射性能，而传统的静电放电器是突出飞机外表安装的，使得飞机原有外形上有数量众多的突起，具有较大的雷达散射截面积(RCS)，将产生较强的雷达目标散射特征，破坏飞机的隐身特性。
发明内容
为了解决上述技术问题至少之一，本申请提供了一种隐身飞机静电放电装置，包括：
多个放电器主体，选用静电导体材料，分别安装于隐身飞机的机翼后缘及后机身两侧的安装槽内，各所述放电器主体的外表面形状被配置成当各放电器主体位于所述安装槽内时，与所述隐身飞机机翼及后机身共型；
金属针，固定在所述放电器主体上，所述金属针包括搭接在放电器主体内的第一部分及伸出放电器主体之外的第二部分，其中，所述第二部分具有悬置于所述隐身飞机的机体之外的针尖；
保护柱，固定在所述放电器主体上，且位于所述金属针的两侧，所述保护柱具有伸出放电器主体之外的保护部分，所述保护部分涂覆有隐身材料，且该保护部分的尺寸大于所述金属针的第二部分的尺寸。
优选的是，所述金属针的针尖处进行倒钝处理。
优选的是，所述保护柱的保护部分的尺寸大于所述金属针的第二部分的尺寸包括：
所述保护柱的保护部分的长度大于所述金属针的第二部分的长度，以及所述保护柱的保护部分的外径大于所述金属针的第二部分的外径。
优选的是，所述保护柱设置有两个，均匀且线性排列于所述金属针的两侧。
优选的是，所述保护柱具有多个，沿周向均匀布置在所述金属针外侧。
优选的是，所述放电器主体上设置有多个过孔，位于中间的过孔用于安装所述金属针，其它过孔用于安装所述保护柱。
优选的是，所述过孔的一端具有内环边，另一端具有扩口槽，所述金属针及保护柱具有限位凸台，所述限位凸台抵接在所述内环边上，以使所述金属针及保护柱具有位于放电器主体内外的两部分，所述扩口槽处安装有压板，用于将所述金属针及保护柱轴向限制在所述过孔中。
优选的是，所述压板通过螺钉固定在所述放电器主体上。
本申请的静电放电器的尺寸和结构根据飞机机翼或后机身预留位置确定，除了静电放电器的放电部分以外，其它部分的外形保持与飞机结构一致，确保静电放电器的安装对飞机外形结构的影响降到最低，可以满足静电放电和隐身性能的要求。
附图说明
图1是本申请隐身飞机静电放电装置的安装示意图。
图2是本申请隐身飞机静电放电装置的结构示意图。
图3是本申请图2所示实施例的侧视图。
其中，1-左机翼，2-右机翼，3-后机身，4-静电放电器，5-放电器主体，6-金属针，7-保护柱，8-压板，9-螺钉。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施方式进行详细说明。
针对隐身飞机全机涂覆吸波材料的特点，其表面沉积静电必须得到有效释放和控制，飞机高马赫速飞行，静电荷累积到一定程度会通过飞机结构尖端放电，造成对机载电子设备的宽频干扰，此外，高隐身飞机隐身性能需求对雷达散射面积(RCS)有极高要求，任何突出飞机表面突起都会严重影响飞机隐身性能指标，本申请的目的就是提供一种极低的RCS静电放电装置，以解决基于隐身飞机的沉积静电荷放电问题。同时突波了传统的采取多个放电丝的方式，仅用单根放电针就能满足全机静电放电性能需求。
本申请隐身飞机静电放电装置，如图1-图3所示，主要包括：
多个放电器主体5，选用静电导体材料，分别安装于隐身飞机的机翼后缘及后机身两侧的安装槽内，各所述放电器主体1的外表面形状被配置成当各放电器主体位于所述安装槽内时，与所述隐身飞机机翼及后机身共型；
金属针6，固定在所述放电器主体5上，所述金属针6包括搭接在放电器主体5内的第一部分及伸出放电器主体5之外的第二部分，其中，所述第二部分具有悬置于所述隐身飞机的机体之外的针尖；
保护柱7，固定在所述放电器主体5上，且位于所述金属针6的两侧，所述保护柱7具有伸出放电器主体5之外的保护部分，所述保护部分涂覆有隐身材料，且该保护部分的尺寸大于所述金属针的第二部分的尺寸。
本申请根据隐身飞机结构、飞行环境，结合静电放电器的放电能力，确定该隐身飞机静电放电器的数量和安装位置。某型隐身飞机需要安装4个静电放电器4，分别安装在左机翼1、右机翼2和后机身3两侧，如图1所示。
静电放电器4均进行定制化的结构设计，满足不同安装位置的结构特征。
用于隐身飞机的多个静电放电器4的组成和原理是一致的。
如图2、3所示为一种典型结构的隐身静电放电器4，包括放电器主体5，金属针6，保护柱7，压板8，螺钉9。金属针6和保护柱7贯穿放电器主体5，并使用压板8在主体5的顶端安装固定。安装固定金属针6和保护柱7时需使用螺钉9与压板8配合。压板8和螺钉9配合使用，将金属针6和保护柱7固定在放电器主体5上。
具体的，所述放电器主体5上设置有多个过孔，位于中间的过孔用于安装所述金属针6，其它过孔用于安装所述保护柱7，所述过孔的一端具有内环边，另一端具有扩口槽，所述金属针6及保护柱7具有限位凸台，所述限位凸台抵接在所述内环边上，以使所述金属针6及保护柱7具有位于放电器主体5内外的两部分，所述扩口槽处安装有压板8，用于将所述金属针6及保护柱7轴向限制在所述过孔中，所述压板8通过螺钉9固定在所述放电器主体5上。
本申请中，如图3所示，压板8位于放电器主体5的顶端，安装在放电器主体5的扩口槽里面。压板8将金属针6和保护柱7固定在主体5中，使得金属针6和保护柱7无上下晃动。
备选实施方式中，所述放电器主体5可以通过其它固定方式对金属针6及保护柱7进行固定，例如焊接、胶接、螺纹连接、卡接等等。
本申请放电器主体5的结构是根据放电器安装位置，如机翼或尾翼的结构进行确定的。放电器主体5采用与安装位置结构一样的外形，将对飞机形状的影响降到最低。放电器主体5实质上为飞机机身结构，其重量占整个静电放电器重量的90％以上，使得静电放电器的安装对飞机重量的增加量最小。
放电器主体5选用静电导体材料，确保静电荷有效传递。
金属针6一端为柱状，另一端为针尖状。金属针6安装在放电器主体5结构中，与放电器主体5结构良好搭接，且金属针6大部分安装在放电器主体5结构中，只有针尖部分外露，确保金属针6的尖端部分发生静电放电。在一些可选实施方式中，金属针6针尖部分倒钝处理，在保证放电的情况下，减小放电对针尖的损伤。
在一些可选实施方式中，所述保护柱7设置有两个，均匀且线性排列于所述金属针6的两侧。保护柱7与金属针6之间适当的距离可以保证金属针6四周有足够的静电释放空间。保护柱7为柱状，其主要作用是保护金属针6不被损坏。保护柱7的直径比金属针6稍大，长度比金属针6稍长，以更好的保护金属针6，同时防止金属针6伤人。
备选实施方式中，所述保护柱7也可以具有多个，沿周向均匀布置在所述金属针6外侧。
本申请中，保护柱7与金属针6尖端对应的部分是外露的。保护柱7外露部分表面涂有隐身材料，以降低RCS值。保护柱7表面涂覆的隐身材料与飞机机身选用的隐身材料一样。
本申请解决了隐身飞机沉积静电放电问题，大大降低了飞机静电放电装置的雷达散射面积，解决了隐身飞机突出飞机机体结构部分静电放电装置的射频隐身满足隐身飞机设计需求，采取了单独放电针的设计，有效控制了单次放电频谱宽度，降低了静电噪声干扰。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种隐身飞机静电放电装置，其特征在于，包括：
多个放电器主体(5)，选用静电导体材料，分别安装于隐身飞机的机翼后缘及后机身两侧的安装槽内，各所述放电器主体(1)的外表面形状被配置成当各放电器主体位于所述安装槽内时，与所述隐身飞机机翼及后机身共型；
金属针(6)，固定在所述放电器主体(5)上，所述金属针(6)包括搭接在放电器主体(5)内的第一部分及伸出放电器主体(5)之外的第二部分，其中，所述第二部分具有悬置于所述隐身飞机的机体之外的针尖；
保护柱(7)，固定在所述放电器主体(5)上，且位于所述金属针(6)的两侧，所述保护柱(7)具有伸出放电器主体(5)之外的保护部分，所述保护部分涂覆有隐身材料，且该保护部分的尺寸大于所述金属针的第二部分的尺寸。
2.如权利要求1所述的隐身飞机静电放电装置，其特征在于，所述金属针(6)的针尖处进行倒钝处理。
3.如权利要求1所述的隐身飞机静电放电装置，其特征在于，所述保护柱(7)的保护部分的尺寸大于所述金属针的第二部分的尺寸包括：
所述保护柱的保护部分的长度大于所述金属针的第二部分的长度，以及所述保护柱的保护部分的外径大于所述金属针的第二部分的外径。
4.如权利要求1所述的隐身飞机静电放电装置，其特征在于，所述保护柱(7)设置有两个，均匀且线性排列于所述金属针(6)的两侧。
5.如权利要求1所述的隐身飞机静电放电装置，其特征在于，所述保护柱(7)具有多个，沿周向均匀布置在所述金属针(6)外侧。
6.如权利要求1所述的隐身飞机静电放电装置，其特征在于，所述放电器主体(5)上设置有多个过孔，位于中间的过孔用于安装所述金属针(6)，其它过孔用于安装所述保护柱(7)。
7.如权利要求6所述的隐身飞机静电放电装置，其特征在于，所述过孔的一端具有内环边，另一端具有扩口槽，所述金属针(6)及保护柱(7)具有限位凸台，所述限位凸台抵接在所述内环边上，以使所述金属针(6)及保护柱(7)具有位于放电器主体(5)内外的两部分，所述扩口槽处安装有压板(8)，用于将所述金属针(6)及保护柱(7)轴向限制在所述过孔中。
8.如权利要求7所述的隐身飞机静电放电装置，其特征在于，所述压板(8)通过螺钉(9)固定在所述放电器主体(5)上。
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