KR101549706B1

KR101549706B1 - 낙뢰 검출 방법

Info

Publication number: KR101549706B1
Application number: KR1020090023619A
Authority: KR
Inventors: 게리 이. 조지슨; 그레고리 제이. 클락; 제프리 엘. 듀스; 마이클 디. 포가티
Original assignee: 더 보잉 컴파니
Priority date: 2008-03-20
Filing date: 2009-03-19
Publication date: 2015-09-02
Also published as: AU2009200830B2; ES2424478T3; RU2009109742A; EP2479110A1; CA2655489C; RU2501719C2; JP5437673B2; EP2479110B1; AU2009200830A1; EP2103517B1; US8878698B2; CA2655489A1; CN101602408B; JP2009229465A; EP2103517A2; US20090237272A1; EP2103517A3; KR20090101115A; CN101602408A

Abstract

항공기는, 복합재 구조체와, 구조체의 영역의 낙뢰 검출 커버 범위를 제공하기 위한 다수의 작은 경량의 폴링가능 통신장치를 포함한다, 각 장치는 낙뢰 전류에 적어도 근접하면 동작하지 않게 된다.

Description

낙뢰 검출 방법{Lightning Strike Detection}

본 발명은 낙뢰 검출에 관한 것이다.

일반적인 비행 항공기 및 큰 상업적 제트기는 낙뢰에 대해 취약성이 있다. 그들의 금속 대응물과는 달리, 이들 항공기의 복합재 구조체는 낙뢰에 의해 발생된 극도의 전류 및 전자력을 용이하게 도전시키지는 않는다.

복합재 구조체(composite structure)를 갖는 항공기에는 LSP(lightning strike protection)가 장착되어 있다. 예컨대, 도전 매체가 낙뢰 전류를 우회 및 분배하도록 표면 상이나 구조체 내에 제공된다.

낙뢰 전류가 항공기의 특정 영역을 통해 지나가는가의 여부의 결정에 따른 문제가 존재한다. 낙뢰는 분리 위치(separate locations)에서 귀착(attach)되거나 이탈(detach)되고, 낙뢰 전류는 그들 사이의 LSP 경로나 예측할 수 없는 경로를 따르게 된다. 그러나 일례에 따르면, 낙뢰는 동체의 돌출부에서 귀착되고, 동체의 후미를 향하는 경로를 따르며, 수평 안정판 상의 임의의 위치에서 이탈된다. 복합재 재료에 대한 대미지가 낙뢰 귀착 및 이탈의 위치에서 야기될 수 있다. 복합재 재료에 대한 대미지는 또한 낙뢰 전류에 의해 취해진 경로를 따라 야기될 수 있다.

낙뢰에 의해 야기된 대미지는 숨겨지거나, 시각적 검사를 통해서는 명확히 보이지 않을 수 있다. 낙뢰에 의해 야기된 대미지를 검출하기 위해, 항공기 구조체의 매우 큰 영역이 검사되어야만 한다. 그러나, 매우 큰 영역에 대한 NDI(비파괴 검사; non-destructive inspection)는 시간이 소모되고 고비용으로 된다. 더욱이, 매우 큰 영역이 검사되면, 특정 영역(예컨대, 표면 오목부 및 페인트 대미지를 포함하는 영역)은 빠뜨릴 수 있다.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명된 것으로, 낙뢰 검출방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 항공기는, 복합재 구조체와, 구조체의 영역의 낙뢰 검출 커버 범위를 제공하기 위한 다수의 작은 경량의 폴링가능 통신장치를 포함한다, 각 장치는 낙뢰 전류에 적어도 근접하면 동작하지 않게 된다.

다른 실시예에 따르면, 전자기 효과에 영향을 받을 수 있는 구조체는, 바디와, 구조체의 EMI 검출을 제공하기 위해 바디에 탑재된 다수의 RFID 태그를 포함한다. 각 태그는 EMI 전류에 적어도 근접하면 동작하지 않게 된다.

다른 실시예에 따르면, 항공기의 구조적 건전성을 분석하는 방법은, 항공기의 영역을 커버하는 다수의 통신장치를 질의하고, 동작하지 않게 되는 장치를 식별하며, 동작하지 않게 되는 장치로부터 소정의 검사 구역을 식별하는 것을 포함한다.

도 1을 참조하여 다수의 복합재 구조체를 갖춘 항공기(110)를 설명한다. 몇몇 복합재 구조체는 전제적으로 CFRP(fiberglass or carbon fiber reinforced plastic)와 같은 복합재 구조체로 만들어진다. 다른 구조체는 복합재 재료 및 금속의 조합으로 된다. 예컨대, 복합재 구조체는 낙뢰 보호를 위해 복합재 재료, 금속 파스너, 전기적 본딩 점퍼 및, 금속을 포함한다.

항공기 상의 몇몇 복합재 구조체는 다른 것 보다 낙뢰에 대해 더욱 영향을 받기 쉽다. 큰 상업 항공기에 대해, 몇몇 대부분의 영향을 받을 수 있는 구조체는 엔진실(nacelle; 120), 날개와 수직 및 수평 안정판의 팁(130) 및, 레이돔(140)을 포함한다. 항공기의 동체(150) 및 다른 구조체(160)가 또한 상당히 영향을 받을 수 있다.

낙뢰는 항공기(110)의 분리 위치에서 귀착 및 이탈되고, 낙뢰 전류는 LSP 경로를 하향 이동하거나 시각적 검사를 통해 숨겨지거나 명백하지 않은 예측할 수 없는 경로를 따르게 된다.

도 2를 참조하여, 영향을 받을 수 있는 구조체의 영역(210)의 낙뢰 검출 커버 범위를 제공하기 위한 다수의 작은 경량의 폴링가능 통신장치(220)를 설명한다. 각 장치(220)는 낙뢰에 맞거나 낙뢰에 인접하면 동작하지 않게 (inoperative) 된다. 뇌우(thunderstorm) 동안, 장치(220) 중 하나는 동작하지 않게 되고, 영역(210)에서 낙뢰 전류가 가정될 수 있다. 장치(220)의 경로가 동작하지 않게 되면, 영역(210)의 낙뢰 전류가 가정될 수 있을 뿐만 아니라 전류의 가능한 경로가 식별될 수 있다.

장치(220)의 동작성은 그를 폴링(polling)함으로써 결정될 수 있다. 예컨대, 네트워크에 연결되고 네트워크를 거쳐 통신되는 장치(220)는 그를 핑깅(pinging)함으로써 폴링된다. 동작가능 장치(220)는 핑(ping)에 응답하게 된다. 폭발하거나 과전력화된 장치(220)는 응답하지 않게 된다.

배선된 버스(wired bus)에 연결된 장치(220)는 장치로부터 "상태 이산 값(status discrete value)"(예컨대, 동작/동작하지 않게 됨)을 판독함으로써 간단하게 폴링되게 된다. 이산 값이 항상 폴링 프로세스에 대해 이용가능함에 따라, 이러한 폴링된 장치(220)로부터 응답을 기다릴 필요가 없게 된다.

장치(220)는 패턴으로 배열된다. 영역(210)은 도 2a에 도시된 그리드 패턴과 같은 그리드(grid) 패턴, 또는 도 2b에 도시된 방사 패턴과 같은 방사(radial) 패턴[ 도 2b의 동심원(concentric circle)은 단지 참고를 위한 것이다], 또는 몇몇 다른 반복가능 패턴으로 배열된다. 패턴은 반복가능 패턴으로 한정되지는 않는다. 불규칙적인 비대칭 또는 다른 비-반복가능 "랜덤(random)" 패턴이, 예컨대 높은 기하학적 복잡성 또는 다른 표면 제약 또는 커버 범위 해상도(coverage resolution)의 변화 레벨이 요구되는 곳에서 설치를 위해 이용될 수 있다.

영역(210)은 전체 구조체 또는 구조체의 일부만을 커버한다. 예컨대, 도 2a의 그리드 패턴은 날개의 팁을 커버하는데 이용되는 한편, 도 2b의 방사 패턴은 (항공기를 향해 정면으로 바라보는) 레이돔의 팁을 위한 커버 범위(coverage)를 제공하는데 이용된다. 하나 이상의 구조체가 통신 장치(220)에 의해 커버된다. 구조체의 다중 영역은 통신 장치(220)에 의해 커버된다. 낙뢰에 영향을 받을 수 있는 구조체는 커버되어지고, 낙뢰에 대해 영향을 받을 수 없는 구조체가 또한 커버된다.

영역(210)의 장치(220)의 "밀도(density)"는 단위 영역 당 분배된 장치(220)의 수로 언급된다. 단위 영역 당 장치(220)의 수는, 장치를 부가하는 비용 및 중량, 구조체의 임계성, 낙뢰 귀착 또는 이탈의 가능성(즉, 낙뢰를 맞는 것에 대한 민감성), 원하는 해상도(resolution), 중복성(redundancy) 등과 같은 요소에 의존한다.

장치(220)는 RFID(radio frequency identification) 장치에서 발견되는 구성요소를 이용한다. 간단한 장치(220)는 폴링되었을 때 식별(예컨대, ID 번호)만을, 또는 몇몇 다른 기초 정보(예컨대, 위치, 모델 번호, 설치 데이터, 모니터된 항공기 구조체 구성요소의 부품 번호, 또는 보안 암호 또는 인증 키)를 제공한다.

몇몇 실시예에 있어서, 영역(210) 내의 모든 장치(220)는 낙뢰에 대해 동일한 임계를 갖는다. 즉, 모든 장치(220)는 소정 임계(threshold)에서 고장나게 된다.

그러나 다른 실시예에 있어서, 다른 장치(220)는 다른 임계를 갖는다. 즉, 몇몇 장치(220)는 더 높은 크기의 전류를 견디어낼 수 있다. 예컨대, 높은 임계를 갖춘 단일 장치(220)는 낮은 임계를 갖춘 장치(220)에 의해 에워싸인다. 에워싸인 장치가 낙뢰 전류에 의해 파괴되면, 높은 임계를 갖춘 장치는 여전히 동작하게 되고, 이어 낙뢰는 높고 낮은 임계 사이의 크기를 갖는 것으로 가정될 수 있다. 다른 임계를 갖는 이러한 장치(220)를 산재시킴으로써, 전류 크기의 방향성(directionality)이나 기울기(gradients)가 결정된다.

장치(220)의 임계는 다양한 방법으로 변화된다. 첫 번째 예로서, 도전성 코팅의 영역이 장치(220)가 탑재된 표면에 적용될 수 있다. 두 번째 예로서, 다른 장치(220)가 고전압에 대항하는 보호를 위해 다른 천이 억제 다이오드(different transient suppressor diodes)를 갖는다.

장치(220)는 함께 배선화될 수 있다. 예컨대, 장치(220)는 항공기의 표면 근처를 진행하는 배선된 버스에 연결될 수 있다. 장치(220)는 배선된 버스에 연결된 기내 컴퓨터에 의해 폴링될 수 있다. 예컨대, 비-안전 임계 유지보수 컴퓨터(non-safety critical maintenance computer) 또는 다른 이러한 전용 컴퓨터(dedicated computer)는 장치(220)를 폴링하고, 이어 비행 컴퓨터(flight computer)나 다른 기내 컴퓨터(onboard computer)와 인터페이스된다. 배선된 버스는, 또한 국부 장치 데이터 저장기, 프로세싱 및/또는, 데이터 입력 및 출력을 위해 필요로 되는 것과 같은, 장치(220)에 전력을 공급하는데 이용된다.

배선된 버스들은 고유의 문제를 갖는다. 예컨대, 낙뢰 전류는 LSP 도전체 대신 배선된 버스를 통해 흐를 수 있다. 이 경우, 배선된 버스는 항공기의 다른 부분에 대해 낙뢰-유도 전류의 전송을 의도하지 않게 용이하게 할 수 있다. 더욱이, 장치(220)의 열(string)이 낙뢰 전류에 의해 파괴될 수 있다. 이들 파괴된 장치(220)는 대체되어야만 한다.

배선된 버스는 다른 고유의 문제를 갖는다. 배선된 버스는 다른 기내 시스템과 함께 유래되는 EMI(electromagnetic interference)를 생성할 수 있다. 배선된 버스는 낙뢰 전류에 의해 파괴될 수 있고, 따라서 장치(220)는 폴링될 수 없게 된다. 무선 장치는 이들 고유의 문제들을 회피한다.

도 7을 참조하여, 무선 통신장치(710)의 예를 설명한다. 무선장치(710)는 프로세서(720), 안테나(730), 메모리(740) 및, 전송기/수신기(750; TX/RX)를 포함한다. 메모리(740)는 특정 식별 정보로 프로그램될 수 있다. 장치(710)는 폴링 장치(예컨대, RFID 판독기)에 의해 폴링될 때 특정 식별 정보를 전송한다. 폴링 장치는 명령을 포함하는 무선 전파를 송신함으로써 폴링을 수행한다.

무선장치(710)는 작고, 경량이며, 저가의 RFID 태크일 수 있다. 통상적인 RFID 태그는, 낙뢰에 의해 발생된 전류에 인접할 때(통상적인 RFID 태그에서, 소정 RFID 핀에 대한 전형적인 최대 전압이 오직 1.5볼트이고, 최대 허용 전류가 오직 약 1.5밀리암페어임), 고장이 예상된다. 일반적으로 RFID 태크가 바디 캐패시턴스(정전기)에 대항하는 보호를 위해 내장 다이오드를 갖을지라도, 낙뢰 전류에 가까운 통로는 태그의 고장을 야기시키게 될 것이다.

RFID 장치나 다른 수동 장치와 같은 무선장치(710)는 에너지 수확(예컨대, 전자기, 진동, 열) 기술에 의해 전력이 공급될 수 있다. 수동 RFID 태그는 전기적으로 전력이 공급되어 폴링 장치의 명령에 대해 응답(예컨대, 특정 식별 정보)을 전송하도록 무선 전파로부터의 에너지를 이용한다.

RFID 태그와 같은 무선장치는 소정의 특정 주파수로 제한되지는 않는다. 저주파 RFID 태그는 전형적으로 120∼134kHz 범위에서 동작한다. 고주파 RFID 태그는 전형적으로 13.56MHz에서 동작한다. 무선장치는 전형적으로 850∼960MHz의 범위의 초고주파에서도 동작한다.

무선장치는 다른 이점을 제공한다. 무선장치는 작고 경량이다. 무선장치는 비-접촉이고, 송수신용의 두 안테나를 잇는 직선(line of sight)을 필요로 하지 않는다. 그리고, 배선이 필요로 되지 않기 때문에, 무선장치는 (연료 비용 및 방출을 증가시키는) 항공기에 대해 측정가능 중량을 부가시키는 것 없이 부가될 수 있다. 더욱이, 무선장치는 전기적으로 분리되고, 배선이 설치되지 않은 위치에 부가될 수 있다. 무선장치는 매개자(예컨대, 비-안전 중대 컴퓨터) 대신 항공 컴퓨터와 직접 통신할 수 있다.

무선장치(710)는 수동적일 수 있다. 수동장치의 이점은 배터리 전력을 필요로 하지 않는다는 것이다. 그러나, 몇몇 실시예에서, 무선장치(710)는 배터리-전력화될 수 있다.

무선 통신장치는 기내 컴퓨터에 의해 비행에서 폴링될 수 있다. 무선 통신장치는 또한 초소형 장치나 다른 고정된 또는 휴대용 지상 장치에 의해 지상에서 폴링될 수 있다.

통신장치는 다양한 방법으로 복합재 구조체에 탑재된다. 통신장치를 탑재하는 다른 예가 도 3∼5에 도시된다.

도 3을 참조하여, 구조체[예컨대, 외장(skin), 구조적 가로날개뼈대(structural spar), 종통재(stringer)](320)에 대해 표면 탑재되는 무선 통신장치(310)를 설명한다. 몇몇 실시예에서, 무선장치(310)는 온도-경화 또는 광-경화되는 밀봉제(sealant), 에폭시(epoxy), 또는 압력 민감성 접착제(sure sensitive adhesive)에 의해 구조체(320)에 부착된다. 몇몇 실시예에 있어서, 단단한 표면에 대해 제조된 무선장치(310)는 파스너(fasteners)를 갖는 구조적 엘리먼트(320)에 부착된다. 이러한 파스너는 비-도전성 재료(예컨대, 나일론)로 만들어지거나, 도전성 재료(예컨대, 금속)로 만들어지고 그로부터 멀어지는 양호한 도전성 경로를 갖는다. 몇몇 실시예에서, 단단하거나 유연한 기판에 대해 제조된 무선장치(310)는 접착 테이프를 구비하는 구조체(320)에 대해 부착된다.

표면 탑재된 장치를 위한 환경적 조건은 각 원하는 설치 위치을 위해 고려된다. 상부 코팅(예컨대, 페인트 또는 다른 보호 커버링)이 고려되어진다.

도 4를 참조하여, 복합재 외장(420)과 같은 복합재 구조체에 매립된 RFID 태그(410)와 같은 무선장치를 설명한다. 라벨의 기하학적 배열을 갖춘 RFID 태그(410)는, 예컨대 섬유유리를 경화하기 전에 섬유유리의 [첫 번째 약간의 플라이(first few plies) 내의] 층 사이에 위치할 수 있다. 이러한 RFID 태그(410)는 표준 경화 사이클을 견디어낼 수 있다. 시험은 220℉ 고압솥 섬유유리 패널 경화 온도를 따르는 RFID 태그(410)의 판독/기록 능력을 검증한다. 시험은 또한 이러한 매립된 RFID 태그(410)가 NDI(non-destructive inspection) 테스팅(예컨대, 태그(410)가 반결합(disbond) 또는 반적층[delamination)으로 나타나지 않는]을 통과함을 검증한다.

도 5를 참조하여 적용체(520; applique')에 의해 운반되는 통신장치(510)를 설명한다. 전형적으로 2∼4mils 사이의 두께를 갖는 적용체는 동체 외장, 그리고 날개 외장과 같은 복합재 구조체를 위한 보호 코팅(페인트 및 다른 코팅 대신)을 제공한다. 무선장치(510)는 적용체(520)에 대해 표면 탑재된다. 이어, 적용체는, 예컨대 에폭시, 밀봉제, 압력 민감성 접착제, 온도-경화 접착제, 또는 광-경화 접착제를 이용해서 복합재 구조체(530)의 표면에 부착된다.

도 3∼5의 탑재 접근법은 복합재 구조체에 적용되어진다. 도 3 및 도 5의 탑재 접근법은 금속 구체조에 적용된다.

통신장치는 기체 통합자(airframe integrator)에 선적되기 전에 공급자에 의 해 설치되어질 수 있다. 통신장치는 기체 통합자에 의해 설치되어질 수 있다. 통신장치는 개인 항공회사, 상업적 항공회사, 군사 항공기 운용자, 개별 항공기 운영자 및, 유지보수 공급자에 의해 설치된다.

여기서 설명된 낙뢰 검출은 자동화될 수 있고, 빠르고 저가로 수행될 수 있다. 빠른 진단이 낙뢰 위치의 소정의 고도한 지식 없이 이루어질 수 있다.

더욱이, 낙뢰 검출은 비행 중에 또는 지상에서 수행될 수 있다. 비행 중 검출의 하나의 이점은 비행 중 NDI를 수행하는 항공기 능력이 낙뢰 후에 즉각적으로 구조적 건전성(structual health)을 평가할 수 있다는 것이다.

도 6을 참조하여 항공기의 구조적 건전성을 평가하기 위한 방법을 설명한다. 블록(610)에서, 폴링이 항공기의 영역을 커버하는 다수의 장치 상에서 수행된다. 폴링이 주기적으로 또는 사건(예컨대, 낙뢰)에 응답해서, 또는 양쪽에서 수행될 수 있다. 모든 동작적인 장치는, 예컨대 식별 정보를 제공함으로써 폴링에 응답하게 된다.

블록(620)에서, 동작하지 않게 되는 장치가 식별된다. 즉, 폴링에 응답하지 않는 이러한 장치가 식별된다.

블록(630)에서, 소정의 동작하지 않게 되는 장치의 위치가 식별된다. 위치는 특정 장치에 응답해서 특정 항공기 설치 위치를 되돌리는 룩업 테이블을 억세스함으로써 식별되어진다.

블록(640)에서, 영향을 받은 영역의 분석이 검사 구역을 식별하도록 수행된다. 검사 구역은 NDI에 의해 더욱 상세하게 시험된다. 최소로, 분석은 시험 하의 영역이 낙뢰에 의해 맞닥드려지는가의 여부를 나타낸다. 다중 장치가 동작하지 않게 되면, 분석은 또한 낙뢰가 이탈되는 곳의 전류, 낙뢰 등의 크기에 의해 따르게 되는 경로를 제안한다. 몇몇 실시예에서, 분석은 LSP 고장의 여부를 나타낸다.

더욱 복잡한 분석은 고장난 장치의 ID와 실제 설치 위치의 기록을 링크하고, 장치 응답의 결여를 기초로 하는 대미지 경로, 장치 설치 및, 항공기의 기하학적 표현을 디스플레이한다. 분석은 고장난 장치 상에 저장된 모든 정보(예컨대, 설치 날짜, 장치 모델 번호 등)를 포함할 뿐만 아니라 주어진 새롭게 설치된 태그에 대해 측정 ID를 기록하도록 프로그래밍 인터페이스로서 기능한다. 또한, 분석은 이력적 경향 데이터베이스에 대해, 또는 그 외에 다중 항공기를 가로지르는 대미지의 비교를 위해, 링크되어진다.

블록(650)에서, 낙뢰에 의해 야기된 대미지를 위한 비파괴 검사가 소정 검사 구역 상에서 수행된다. 예컨대, 초음파 테스팅 또는 적외선 분광학이 검사 구역 상에서 수행된다.

따라서, 도 6의 방법은 NDI가 낙뢰의 소정의 사전의 지식 없이 빠르게 위치를 특정할 수 있게 한다. 항공기 구조체의 매우 큰 영역은 검사되어지지 않게 되고, 특정 지시기(예컨대, 표면 피팅 및 페인트 대미지를 포함하는 영역)가 훨씬 적게 빠뜨려지게 된다.

블록(610∼640)에서의 기능은 비행 중에 수행된다. 항공기가 비행 중 NDI를 수행할 수 있다면, 블록(650)에서의 기능이 또한 비행 중에 수행된다. 낙뢰 검출 결과가 항공기에 선적된 컴퓨터에 보내지고, 또는 지상의 컴퓨터에 전송된다. 낙뢰가 검출되면, 적절한 행위가 취해진다. 첫 번째 예로서, 조종사는 항공기가 낙뢰를 맞은 것과 낙뢰를 맞은 영역을 알린다. 항공기가 비행 중 NDI를 수행하면, 소정 검사 지역을 검사할 수 있고 소정의 대미지를 조종사에게 알린다. 이어 권고가 비행을 중단하거나 계속하는 것으로 만들어질 수 있다.

두 번째 예로서, 낙뢰 검출이 영역이 낙뢰에 맞음을 나타내면, 항공기 착륙 후 지상 승무원에 의해 NDI가 수행될 수 있고, 또는 VHMS(vehicle health maintenance service)에 의해 후에 수행될 수 있다. 항공기가 지상에 있으면, 부가적인 NDI가 통상적인 기술을 이용해서 수행될 수 있다.

비행 중 테스팅은 항공기 안전성을 향상시킨다. 여기서 설명된 낙뢰 검출은 또한 항공회사의 유지보수 비용을 감소시키고 비-임계 문제(non-critical problems)에 대해 비행 중단에 대한 필요를 생략한다.

블록(660)에서, 항공기가 지상에 있으면, 구조적 대미지가 완전하게 평가될 수 있고, 대미지를 받은 구조체가 수리될 수 있다. 더욱이, 동작하지 않게 되는 장치가 유지보수 요원에 의해 대체될 수 있다. 동작하지 않게 되는 장치가 표면 탑재 되면, 이는 제거될 수 있고, 대체 장치가 동일한 위치에 표면 탑재될 수 있다. 동작하지 않게 되는 장치가 매립되면, 대체 장치가 동작하지 않게 되는 장치의 위쪽의 위치에 표면 탑재될 수 있다.

여기서 설명된 낙뢰 검출은 복합재 항공기에 한정되는 것은 아니다. 낙뢰 검출은 또한 금속 구조체에 적용할 수 있다. 또한 검출은 금속 항공기 상에 떨어지는 낙뢰에 의해 야기된 문제를 식별할 수 있다. 예컨대, 낙뢰-관련 문제가 항공기 항공 전자공학 시스템에서 식별될 수 있다.

여기서 설명된 낙뢰 검출은 항공기에 한정되는 것은 아니다. 낙뢰 검출은, 이에 한정되는 것은 아니지만, 우주선 및 풍력 터빈을 포함하는 다른 시스템에 적용할 수 있다.

다른 적용은 전력 네트워크를 위한 전력 공급기의 임계 졍선(critical junction)을 모니터링하기 위한 것이다. 낙뢰-유도된 과전압으로부터의 고전류가 라인에 의해 소정의 장비 전력화에 대해 전력선을 따라 주행함에 따라, 낙뢰의 직접적인 영향에 기인하는 천이 서지(transient surges)의 가능한 경로가 다중-브랜치 전력 분배 네트워크의 브랜치의 수의 서브셋에 대해 분리될 수 있다. 검출 임계를 변화시킴에 따라 전력선을 따르는 간격에 위치된 RFID 태그(예컨대, 환경적 보호 인클로저 내에 둘러싸이고 임계 배선 또는 정션에 부착된)를 이용함으로써, 서지 크기가 결정될 수 있다. 전력 공공사업 회사 요원은 RFID 태그를 이용하고 천이 서지의 경로 및/또는 정도를 결정하도록 이러한 RFID 태그를 갖춘 전력선에 의해 간단히 구동시킨다.

여기서 설명된 검출은 낙뢰 검출에 한정되는 것은 아니다. 낙뢰는 EME(electromagnetic effect)이다. 더욱 일반적으로, 여기서 설명된 검출은 EME의 검출에 적용할 수 있다. 바디의 영역 상에 배열된 다수의 무선 통신장치는 그 영역 상의 EME의 효과를 검출하는데 이용될 수 있다.

도 1은 항공기를 설명하는 도면,

도 2a 및 도 2b는 항공기의 낙뢰 검출 커버 범위를 제공하기 위한 통신장치의 다른 패턴을 설명하는 도면,

도 3은 항공기 구조체 표면에 탑재된 통신장치를 설명하는 도면,

도 4는 항공기 구조체에 매립된 통신장치를 설명하는 도면,

도 5는 항공기 적용체에 의해 운반된 통신장치를 설명하는 도면,

도 6은 낙뢰 검출 방법을 설명하는 도면,

도 7은 무선 통신장치를 설명하는 도면이다.

Claims

복합재 구조체와;

각 통신장치가 낙뢰 전류에 적어도 근접하면 동작하지 않게 되는, 복합재 구조체의 영역의 낙뢰 검출 커버 범위를 제공하기 위한 다수의 폴링가능 통신장치;를 구비하여 구성되되,

상기 통신장치는 낙뢰 전류에 의한 대미지의 위치를 특정할 수 있는 반복 패턴으로 배열되는 것을 특징으로 하는 항공기.
제1항에 있어서, 상기 복합재 구조체가, 엔진실, 레이돔, 날개 팁, 수평 안정판 팁, 수직 안정판 팁 중 하나인 것을 특징으로 하는 항공기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 동작가능한 통신장치가, 폴링되었을 때 식별 정보만을 제공하는 것을 특징으로 하는 항공기.
제1항에 있어서, 상기 통신장치가 다른 전류 및 전압 임계를 갖추어 충돌 크기의 방향성 또는 기울기가 결정될 수 있는 것을 특징으로 하는 항공기.
제1항에 있어서, 상기 통신장치가 무선 장치인 것을 특징으로 하는 항공기.
제1항에 있어서, 상기 통신장치가 RFID 태그인 것을 특징으로 하는 항공기.
항공기 상에서 낙뢰 경로를 검출하는 방법으로,

낙뢰에 의해 영향을 받을 수 있는 항공기의 영역을 커버하는 다수의 통신장치를 폴링하고;

동작하지 않게 되는 통신장치를 식별하며;

전류의 임계를 기초로, 동작하지 않게 되는 통신장치로부터 비-파괴 검사를 수행하기 위한 검사 구역을 식별하도록 된 것을 특징으로 하는 낙뢰 경로 검출방법.
제7항에 있어서, 낙뢰 전류에 의해 야기된 대미지에 대한 소정의 검사 구역 상의 비-파괴 검사를 수행하는 것을 더 갖추어 이루어진 것을 특징으로 하는 낙뢰 경로 검출방법.
제7항 또는 제8항에 있어서, 검사 구역이 낙뢰 귀착 위치, 낙뢰 이탈 위치 및, 낙뢰 전류에 의해 취해진 경로를 따르는 위치 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 낙뢰 경로 검출방법.
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