WO2010012765A1 - Blitzschutz von radomen und sende- / empfangsvorrichtungen - Google Patents

Blitzschutz von radomen und sende- / empfangsvorrichtungen Download PDF

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WO2010012765A1
WO2010012765A1 PCT/EP2009/059798 EP2009059798W WO2010012765A1 WO 2010012765 A1 WO2010012765 A1 WO 2010012765A1 EP 2009059798 W EP2009059798 W EP 2009059798W WO 2010012765 A1 WO2010012765 A1 WO 2010012765A1
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coating
arrangement according
aircraft
dielectric strength
protective sheath
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Christian Karch
Jürgen STEINWANDEL
Wilhelm Wulbrand
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Eads Deutschland Gmbh
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/42—Housings not intimately mechanically associated with radiating elements, e.g. radome
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C1/00—Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like
    • B64C1/36—Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like adapted to receive antennas or radomes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D45/00—Aircraft indicators or protectors not otherwise provided for
    • B64D45/02—Lightning protectors; Static dischargers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/50—Structural association of antennas with earthing switches, lead-in devices or lightning protectors

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for lightning protection, in particular of radomes and transceiver devices.
  • the invention further relates to an aircraft with an inventive arrangement, the use of an arrangement and a method for producing an arrangement according to the invention.
  • Radomes are known to protect transceiver devices, such as antennas, radars, or other electromagnetically sensitive systems, from external influences (eg, weather conditions), and have a protective sheath surrounding the transceiver composed of dielectric material to be electro-magnetic Radiation permeable.
  • radome provide some privacy, so that external observers can not easily close to the technical equipment inside.
  • Radomes can be found, for example, in large-scale systems that are permanently installed on earth, and on ships. Also, the bow fairing of aircraft, which have a radar or electromagnetically sensitive systems in the bow nose, Radom is called (see Fig. 1).
  • Radomes and the transceiver devices positioned behind the radomes are known to be protected against lightning strikes, which must be ensured in particular for aircraft and other aircraft, in order to minimize the damage that could be caused by a lightning strike otherwise the radome could be destroyed and the aircraft could become flightless.
  • the described arresters and strips are arranged on the radome surface in such a way that they promote the formation of catch discharges at their free ends, while they hinder the formation of discharges on metallic parts of the transceiver due to their shielding effect. In this way, the electrical breakdown of a flash channel on the transmission /
  • the lightning current is instead derived via the arresters or strips due to their electrical connection to a massive metallic structure, which is able to withstand a lightning current unscathed.
  • the geometric arrangement of the arresters and strips, in particular their length and their mutual distance is determined by the radome and antenna geometry and at the same time the dielectric strength of Radomwand.
  • the design of the Radomwand takes place according to mechanical and radar optical aspects under consideration of other boundary conditions, such. B. the weight load.
  • the design of the lightning protection, the choice of the arrester or strip length, their distance and the exact positioning takes place in a second step on the basis of existing experience and with the help of high voltage tests in the laboratory.
  • the disadvantage is that the known lightning protection arrangements described above are located in the radiation field of the transmitting / receiving device. Depending on the orientation of the transmitting / receiving device or the main lobe, the emission characteristic of the transmission /
  • Receiving device more or less adversely affected by the lightning protection device. To reduce this effect, therefore, there is an effort to make the document density and the length of the arrester or strip as small as possible without affecting the lightning protection effect.
  • the object of the present invention is to provide an improved arrangement for lightning protection, in particular of radomes and transceiver devices, so that the transmission and reception characteristics of the protected transceiver are disturbed as little as possible.
  • dielectric strength or dielectric strength of an insulator is meant the maximum field strength that can prevail in the material without causing voltage breakdown or spark discharge through the material, thus having the dielectric strength
  • An electric field strength or a voltage per thickness of the insulator is not a material constant in the It depends on a large number of influencing factors, such as electrode arrangement, duration of stress, local, microscopic material inhomogeneities and temporal voltage curve. For the purpose of comparability of corresponding values, there are therefore standardized test methods.
  • Leitblitz (English, “lightning leader”) is meant the following: From the negative charge center of a storm cloud pushes a filled with cloud charge, cylindrical tube with a diameter of several 10 meters and a thin, highly ionized plasma core with a diameter of about 1 cm This so-called lead flash has a pre-growth rate in the order of one thousandth of the speed of light, ie 300 km / s The lead flash grows jerkily in sections of some 10 m, the break between the jerk stages is some 10 microseconds.
  • the lightning protection arrangement comprises a protective cover which surrounds a transmitting / receiving device and is permeable to electromagnetic radiation, the protective cover being provided with a coating which considerably increases the dielectric strength of the protective cover.
  • the protective cover is typically a radome wall, which is known to surround the transceiver to be protected and is made of a dielectric material.
  • arrester elements can be arranged on the protective cover coated according to the invention, which are each connected on one side with a metallic structure for discharging lightning currents.
  • the arrester elements are used to capture a Leitblitzes, and the resulting current is passed on to a metallic structure, which is able to survive this current unscathed.
  • the essential essence of the invention is to coat the protective cover with a special material which has a high dielectric strength with low electrical losses.
  • the dielectric strength of the coated contactor sheath is significantly higher compared to an uncoated protective sheath, so that lightning breakdown by the coated protective sheath is prevented.
  • additional precautions as are known from the prior art (eg arresters and strips), so that the transmission and reception properties of the to be protected transmitting / receiving device are not affected.
  • the coating according to the invention causes, by increasing the dielectric strength of the protective cover, the prerequisites are created to reduce the coverage of the protective cover with arrester elements, whereby the disturbing influence on the transmission and reception properties of the relevant transceiver is significantly reduced.
  • the number of the arrester elements is reduced compared to a protective sheath without coating, whereby the transmission and reception characteristics of the transceiver are subject to less interference than in conventional arrangements.
  • the dielectric strength of the coating is at least 350 kV / mm. Particularly advantageous are coatings with a dielectric strength of at least 400 kV / mm.
  • coatings having a dielectric strength of at least 1000 kV / mm are particularly preferred.
  • Conventional radome structures have a dielectric strength of between 10 to 40 kV / mm, depending on the particular construction.
  • the dielectric strength can be increased by more than 100 kV / mm, depending on the layer thickness, so that resulting dielectric strengths of significantly above 100 kV / mm result.
  • the dielectric strength of the protective cover coated according to the invention is at least 100 kV / mm.
  • the coating applied to the protective sheath consists of diamond or diamond-like carbon compounds, the latter being characterized by the predominant sp3 hybridization of the carbon atomic orbitals. Layers of such materials have a real part of the dielectric constant, which is not too large, and at the same time a sufficiently small electrical loss factor, whereby they are suitable for the desired application accordingly.
  • the dielectric strength for diamond is about 1000 kV / mm and is thus larger by a factor of 25 to 100 than the conventional radome walls (10 to 40 kV / mm). Consequently, even thin diamond coatings can significantly increase the dielectric strength of the protective envelope.
  • the coating consists of cubic boron nitride (BN cub).
  • Boron nitride has a diamond-like structure and its dielectric properties are comparable to those of diamond-like carbon. Boron nitride also has a high dielectric strength (about 400 kV / mm). The real part of the dielectric constant is within a reasonable range for this application, and the dissipation factor is sufficiently small to be used as a protective coating material without increasing the transmission losses.
  • the coating consists of silicon oxide (SiO 2 ), which has a dielectric strength of about 1000 kV / mm.
  • the material used for the coating is silicon nitride (S13N4) whose dielectric strength is approximately 1000 kV / mm.
  • the optionally additionally arranged on the coated protective cover Ableiteriata consist of strip-shaped metallic elements, which are referred to in the art as “solid diverters”.
  • the arrester elements are in the form of segmented strips with button-shaped metallic elements, which are also known as “segmented strips” or “button strips” (see FIG. 2).
  • Aircraft such as aircraft and helicopters, application.
  • the protective cover is typically a radome, which is arranged on the nose of the aircraft.
  • the to be protected transmitting / receiving device is usually a radar or other electromagnetic sensitive system.
  • the arrangement according to the invention can also be attached to other locations.
  • an electromagnetic radiation transparent protective cover is provided, which is to surround a transceiver, and on the protective cover a coating is applied, whereby the dielectric strength of the protective cover is increased.
  • arrester elements which are connected on one side with a metallic structure for discharging lightning currents are additionally arranged on the coated protective cover.
  • a coating of diamond, diamond-like carbon compounds, cubic boron nitride, silicon oxide or silicon nitride is applied with a per se known Gasphasenbeborgung, in particular by means of "Chemical Vapor Deposition” CVD method or a plasma support CVD method. These methods are suitable both for the production of elemental and compound coatings.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a front view of a
  • Aircraft having a radome at the aircraft bow
  • FIG. 2 a shows a schematic top view of a discharge element which, in FIG.
  • Fig. 2b shows a cross-sectional view of that shown in Fig. 2a
  • Fig. 3 shows a schematic representation for explaining the physical processes in the lightning strike in radomes or
  • Fig. 1 shows a schematic representation of the front view of an aircraft 30.
  • a radome that protects the underlying antennas, radar systems or other electromagnetically sensitive systems. Since the radome is normally not visible from the outside, it is indicated only schematically in FIG. 1 by a circular line 14.
  • arrester elements 18 are strip-shaped, spaced from one another and extend in the direction of the radome tip 32.
  • the end of a respective arrester element 18 pointing in the direction of the radome tip 32 is free, whereas the other end is short-circuited to the metallic aircraft fuselage.
  • the strip-shaped metallic diverter elements 18 have essentially a rectangular cross-section with a typical cross-sectional area of 0.5 cm 2 .
  • segmented strips with button-shaped metallic elements can be used as arrester elements 18, as are shown schematically in FIGS. 2 a and 2 b.
  • Fig. 2a shows a Top view
  • Fig. 2b shows a cross-sectional view.
  • they consist of a dielectric carrier 40, optionally a resistance strip 42, and button-shaped, electrically conductive elements 44, the so-called “buttons”, arranged at a small distance from one another on the carrier 40.
  • the dielectric carrier 40 may in this case be an electrically slightly conductive substructure 42 have, which prevents electrostatic charging of the isolated metallic buttons 44.
  • the geometric configuration of the arrester elements 18, in particular the choice of the length and the distance between each other, as well as the exact positioning depends on the geometry of the protective cover and the transceiver as well as on the dielectric strength of the protective cover and is designed according to mechanical and radar optical aspects.
  • the segmented strips are less affected by the antenna patterns than by the solid diverters, but they do have the significant
  • Fig. 3 shows a schematic representation for explaining the physical processes during lightning strikes in radomes or antennas. In Fig. 3 is with
  • Reference numeral 10 generally designates an arrangement for lightning protection, which may be arranged on any object, such as an aircraft or a radar system installed on the ground.
  • a transmitting / receiving device 12 which is shown here by way of example as an antenna
  • this is dome-like in a known manner by a dielectric protective cover or Radomwand 14 surrounded.
  • arrester elements 18 can be arranged on the surface of the radome wall 14. For the sake of drawing, only one arrester element 18 is shown in FIG. 3, one end of which is free, whereas the other end is short-circuited to a metallic structure 20, eg a flange of the fuselage or grounded antenna to the ground.
  • a guidance flash 22 approaches the object, for example an aircraft.
  • the electric field that causes this Leitblitz 22 in the vicinity of the radome wall 14 may cause on the arrester element 18 and / or the antenna 12 so-called streamer 24.
  • One of these streamer 24 may develop into a catch discharge (Leader), connect to the Leitblitz 22 and cause a lightning strike on antenna 12 and Ableiteriata 18.
  • the preferred path for lightning breakdown is that with the lowest breakdown voltage.
  • the breakdown voltage V a results for the breakthrough voltage in air between the tip of the Leitblitzes 22 and the free end of the arrester element 18, if it is a metallic strip ("solid diverter") Segmented stripes (“segmeted strip” or “button strip”) add an additional share, which will not be discussed here.
  • the breakdown voltage results in three parts: the breakdown voltage Vb 1 between the tip of the guide beacon 22 and the outer radome wall 14, the breakdown voltage Vb 2 through the radome wall 14 and the breakdown voltage V b3 from the inner radome wall 14 to Antenna 12.
  • the Radomwand 14 is provided with a coating 16, which is shown in simplified form in Fig. 3 by a dashed line.
  • the coating 16 has a high dielectric strength (> 350 kV / mm) with low electrical losses.
  • the breakdown voltage Vb 2 is substantially increased by the coated radome wall 14, which means that in some applications (eg in small radar systems) entirely additional arrester elements can be dispensed with and thus the transmission properties of the antenna 12 these are not affected.
  • the coating 16 according to the invention causes the number or size of the arrester elements 18 is significantly reduced compared to a conventional, uncoated Radomwand. This, in turn, causes the transmission and reception characteristics of the protected device 12 to be less affected, i. the radiation characteristic of the antenna 12 is less disturbed.
  • coating 16 according to the invention are diamond or diamond-like
  • Carbon compounds i. Layers with a substantially sp3 hybridization of the carbon atomic orbitals.
  • Substances is cubic boron nitride.
  • silicon oxide is also suitable.
  • the said layer is suitable for protecting the radome wall 14 from environmental influences (eg regenerative erosion, damage by electrostatic discharge, thermal shock).
  • Diamond-like carbon films can be realized by vapor deposition, such as chemical vapor deposition (CVD) or plasma assisted CVD. Corresponding methods are known. As a precursor methane can be used in the simplest case. Other precursors (usually hydrocarbons) are also possible (acetylene, propane / propene mixtures).
  • Cubic boron nitride can also be represented by CVD / coating technology.
  • B 2 H O precursors borane
  • nitrogen or nitrogen bearing reactive compounds eg, ammonia directly or equivalent nitrogen / hydrogen mixtures in plasma assisted processes.
  • the above description of Fig. 3 relates to the so-called ungetriggered lightning strike in an aircraft.
  • the electric field that causes the streamer on the arrester strip or antenna is generated by the electrical charges in the guide-light approaching the aircraft.
  • Embodiments described embodiments are arbitrarily combined with each other.
  • V a breakdown voltage between the guide lightning and the arrester element
  • V b2 breakdown voltage through the radome wall V b3 breakdown voltage between the inner wall of the radome and the antenna

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum Blitzschutz, insbesondere von Radomen und Sende- / Empfangsvorrichtungen (z. B. Antennen, Radaranlagen, elektromagnetisch empfindliche Systeme), umfassend eine Sende- / Empfangsvorrichtung (12) umgebende, für elektromagnetische Strahlung durchlässige Schutzhülle (14), insbesondere Radomwand, wobei die Schutzhülle (14) mit einer Beschichtung (16) versehen ist, welche die dielektrische Festigkeit der Schutzhülle (14) erhöht. Die dielektrische Festigkeit der Beschichtung (16) beträgt mindestens 350 kV/mm. Um die Blitzschutzwirkung weiter zu steigern können auf der Schutzhülle (14) Ableiterelemente (18) angeordnet sein, die zum Ableiten von Blitzströmen jeweils einseitig mit einer metallischen Struktur (20) verbunden sind.

Description

Blitzschutz von Radomen und Sende- / Empfangs Vorrichtungen
GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Blitzschutz, insbesondere von Radomen und Sende- / Empfangs Vorrichtungen. Die Erfindung betrifft ferner ein Flugzeug mit einer erfindungsgemäßen Anordnung, die Verwendung einer Anordnung sowie ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Radome schützen bekanntlich Sende- / Empfangsvorrichtungen, wie beispielsweise Antennen, Radaranlagen oder andere elektromagnetisch empfindliche Systeme, vor äußeren Einflüssen (z. B. Witterungseinflüssen) und weisen eine die Sende- / Empfangsvorrichtung umgebende Schutzhülle auf, die aus dielektrischem Material besteht, um für elektromagnetische Strahlung durchlässig zu sein. Zudem gewähren Radome einen gewissen Sichtschutz, so dass äußere Beobachter nicht ohne weiteres auf die technische Einrichtung im Inneren schließen können.
Radome finden sich zum Beispiel bei Großanlagen, die auf der Erde fest installiert sind, und auf Schiffen. Auch die Bugverkleidung von Flugzeugen, die in der Bugnase ein Radar oder elektromagnetisch empfindliche Systeme aufweisen, wird Radom genannt (siehe Fig. 1).
Radome und die hinter den Radomen positionierten Sende- / Empfangs Vorrichtungen müssen bekanntlich gegen Blitzeinschläge geschützt werden, was insbesondere bei Flugzeugen und anderen Luftfahrzeugen sichergestellt werden muss, um den Schaden, der durch einen Blitzschlag verursacht werden könnte, so gering wie möglich zu halten, da ansonsten das Radom zerstört und das Flugzeug flugunfähig werden könnte.
Bekannte Blitzschutzmaßnahmen, wie sie beispielsweise einleitend in EP 1 263 648 A genannt sind und ausführlich in F. A. Fisher et. al. „Lightning Protection of Aircraft", Pittsfϊeld 1990, Seite 136 bis 143 beschrieben sind, bestehen darin, massive metallische Ableiter (so genannte „solid diverters") oder alternativ segmentierte Streifen (so genannte „segmented Strips" bzw. „button strips") auf der Radomoberfläche anzubringen. Letztere bestehen aus einem dielektrischen Träger, auf dem in geringem Abstand knopfförmige metallische Elemente (so genannte „buttons") platziert sind (siehe Fig. 2). Der dielektrische Träger kann dabei eine elektrisch geringfügig leitfähige Substruktur aufweisen, die eine elektrostatische Aufladung der isolierten metallischen Buttons verhindert. Die Buttons unterscheiden sich je nach Ausführung durch ihre Form und Größe.
Die beschriebenen Ableiter und Streifen werden so auf der Radomoberfläche angeordnet, dass sie die Entstehung von Fangentladungen an ihren freien Enden begünstigen, während sie die Entstehung von Entladungen an metallischen Teilen der Sende- / Empfangsvorrichtung bedingt durch ihre Schirmwirkung behindern. Auf diese Weise wird der elektrische Durchschlag eines Blitzkanals auf die Sende-/
Empfangsvorrichtung oder andere metallische Teile hinter dem Radom verhindert. Der Blitzstrom wird stattdessen über die Ableiter bzw. Streifen bedingt durch deren elektrische Anbindung an eine massive metallische Struktur, die in der Lage ist einen Blitzstrom unbeschadet zu überstehen, abgeleitet.
Die geometrische Anordnung der Ableiter und Streifen, insbesondere deren Länge sowie deren gegenseitiger Abstand, wird durch die Radom- und Antennengeometrie sowie gleichzeitig die dielektrische Festigkeit der Radomwand bestimmt.
Nach gegenwärtigem Stand der Technik erfolgt die Auslegung der Radomwand nach mechanischen und radaroptischen Gesichtspunkten unter Beachtung sonstiger Randbedingungen, wie z. B. der Gewichtsbelastung. Das Design des Blitzschutzes, die Wahl der Ableiter- bzw. Streifenlänge, ihres Abstandes und die genaue Positionierung erfolgt in einem zweiten Schritt auf der Basis vorliegender Erfahrungen und mit Hilfe von Hochspannungstests im Labor. Von Nachteil ist, dass die voranstehend beschriebenen bekannten Blitzschutzvorkehrungen im Strahlungsfeld der Sende- / Empfangsvorrichtung liegen. Je nach Ausrichtung der Sende- / Empfangsvorrichtung bzw. der Hauptstrahlungskeule wird die Abstrahlcharakteristik der Sende- /
Empfangsvorrichtung mehr oder weniger nachteilig durch die Blitzschutzvorkehrung beeinflusst. Um diesen Effekt zu verringern, besteht deswegen das Bestreben, die Belegsdichte und die Länge der Ableiter bzw. Streifen so klein wie möglich zu gestalten, ohne die Blitzschutzwirkung zu beeinträchtigen.
Somit besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Anordnung zum Blitzschutz, insbesondere von Radomen und Sende- / Empfangsvorrichtungen, zu schaffen, so dass die Sende- und Empfangseigenschaften der geschützten Sende- / Empfangsvorrichtung so wenig wie möglich gestört werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der Erfindung gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Im Zusammenhang mit dieser Erfindung werden die folgenden Begrifflichkeiten mit entsprechender Bedeutung verwendet.
Unter der dielektrischen Festigkeit (engl, „dielectric strength") oder Durchschlagfestigkeit eines Isolators ist diejenige Feldstärke zu verstehen, welche in dem Material höchstens herrschen darf, ohne dass es zu einem Spannungsdurchschlag oder einer Funkenentladung durch das Material kommt. Die Durchschlagfestigkeit hat demzufolge die Dimension einer elektrischen Feldstärke oder einer Spannung pro Dicke des Isolators. Die Durchschlagfestigkeit ist keine Materialkonstante im eigentlichen Sinne, da sie von einer Vielzahl von Einflussgrößen, wie Elektrodenanordnung, Dauer der Beanspruchung, lokalen, mikroskopischen Materialinhomogenitäten und zeitlichem Spannungsverlauf abhängt. Zum Zwecke der Vergleichbarkeit entsprechender Werte gibt es deswegen genormte Prüfverfahren.
„Streamer" und „Leader", Begriffe die der Gasentladungsphysik entnommen sind, sind in Anlehnung an Rakov und Uman in „Lightning - Physics and Effects", Cambridge University Press, Cambridge 2003, wie folgt zu verstehen: Eine Korona- Entladung ist auf die unmittelbare Umgebung einer Elektrode begrenzt; sie besteht aus vielen individuellen Streamern, die nicht in der Lage sind sich selbstständig auszubreiten und den Bereich der Elektrodennähe zu verlassen. Entladungs- oder Plasmakanäle, die in der Lage sind selbstständig zu wachsen, werden hingegen als Leader bezeichnet. Während Leader eine elektrische Leitfähigkeit von ca. 104 S/m aufweisen, haben Streamer eine deutlich geringere Leitfähigkeit.
Mit Leitblitz (engl, „lightning leader") ist folgendes zu verstehen: Aus dem negativen Ladungszentrum einer Gewitterwolke schiebt sich ein mit Wolkenladung gefüllter, zylinderförmiger Schlauch mit einem Durchmesser von einigen 10 Metern und einem dünnen, hochionisierten Plasmakern mit einem Durchmesser von etwa 1 cm ruckweise zur Erde vor. Dieser so genannte Leitblitz hat eine Vorwachsgeschwindigkeit in der Größenordnung von einem Tausendstel der Lichtgeschwindigkeit, also 300 km/s. Der Leitblitz wächst ruckweise in Abschnitten von einigen 10 m vor, wobei die Pause zwischen den Ruckstufen einige 10 Mikrosekunden beträgt. Wenn sich der Leitblitz der Erde bis auf einige 10 bis einige 100 m genähert hat, erhöht sich beispielsweise an den dem Leitblitzkopf nahe gelegenen Spitzen von Bäumen oder Giebeln von Gebäuden die elektrische Feldstärke so stark, dass schließlich die elektrische Festigkeit der Luft überschritten wird und von dort aus nun ebenfalls eine dem Leitblitz ähnliche, einige 10 bis einige 100 m lange so genannte Fangentladung (Leader) ausbricht, die dem Leitblitz entgegen wächst und schließlich mit dem Leitblitzkopf zusammentrifft.
Die erfindungsgemäße Anordnung zum Blitzschutz umfasst eine eine Sende- / Empfangsvorrichtung umgebende, für elektromagnetische Strahlung durchlässige Schutzhülle, wobei die Schutzhülle mit einer Beschichtung versehen ist, welche die dielektrische Festigkeit der Schutzhülle erheblich erhöht.
Die Schutzhülle ist typischerweise eine Radomwand, die bekanntlich die zu schützende Sende- / Empfangsvorrichtung umgibt und aus einem dielektrischen Material besteht.
Zusätzlich können auf der erfindungsgemäß beschichteten Schutzhülle Ableiterelemente angeordnet sein, die zum Ableiten von Blitzströmen jeweils einseitig mit einer metallischen Struktur verbunden sind. Die Ableiterelemente dienen zum Einfangen eines Leitblitzes, und der resultierende Strom wird an eine metallische Struktur weitergeleitet, die in der Lage ist, diesen Strom unbeschadet zu überstehen.
Der wesentliche Kern der Erfindung besteht darin, die Schutzhülle mit einem speziellen Material zu beschichten, das eine hohe dielektrische Festigkeit bei geringen elektrischen Verlusten aufweist. Dies führt dazu, dass die dielektrische Festigkeit der beschichteten Schützhülle im Vergleich zu einer unbeschichteten Schutzhülle deutlich höher ist, so dass ein Blitzdurchschlag durch die beschichtete Schutzhülle verhindert wird. In manchen Anwendungsfällen (z. B. bei kleinen Radomen) kann dann sogar ganz auf zusätzliche Vorkehrungen, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind (z. B. Ableiter und Streifen), verzichtet werden, so dass die Sende- und Empfangseigenschaften der zu schützenden Sende- / Empfangsvorrichtung nicht beeinflusst werden. Für andere Anwendungen (z. B. bei Großradaranlagen) oder aus Sicherheitsgründen (z. B. bei Passagierflugzeuge) kann bzw. wird man in der Regel nicht ganz auf zusätzliche Ableiterelemente verzichten, um einen sicheren Blitzschutz zu gewährleisten; jedoch bewirkt die erfindungsgemäße Beschichtung, dass durch die Erhöhung der dielektrischen Festigkeit der Schutzhülle die Vorraussetzungen geschaffen sind, die Belegungsdichte der Schutzhülle mit Ableiterelementen zu verringern, wodurch die störende Beeinflussung der Sende- und Empfangseigenschaften der betreffenden Sende- / Empfangsvorrichtung deutlich verringert ist. Mit anderen Worten, die Anzahl der Ableiterelemente ist im Vergleich zu einer Schutzhülle ohne Beschichtung verringert, wodurch die Sende- und Empfangseigenschaften der Sende- / Empfangsvorrichtung einer geringeren Störung als bei herkömmlichen Anordnungen ausgesetzt sind.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt die dielektrische Festigkeit der Beschichtung mindestens 350 kV/mm. Besonders vorteilhaft sind Beschichtungen mit einer dielektrischen Festigkeit von mindestens 400 kV/mm.
Besonders bevorzugt werden Beschichtungen mit einer dielektrischen Festigkeit von mindestens 1000 kV/mm verwendet.
Konventionelle Radomstrukturen haben, abhängig von der jeweiligen Bauweise, eine dielektrische Festigkeit, die zwischen 10 bis 40 kV/mm liegt. Mit der erfindungsgemäßen Beschichtung lässt sich die dielektrische Festigkeit je nach Schichtdicke um mehr als 100 kV/mm steigern, so dass sich resultierende dielektrische Festigkeiten von deutlich oberhalb 100 kV/mm ergeben. Anders ausgedrückt beträgt die dielektrische Festigkeit der erfindungsgemäß beschichteten Schutzhülle mindestens 100 kV/mm.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht die auf die Schutzhülle aufgebrachte Beschichtung aus Diamant oder diamantähnlichen Kohlenstoffverbindungen, wobei für letztere die vorwiegende sp3 -Hybridisierung der Kohlenstoff- Atomorbitale wesentlich ist. Schichten aus derartigen Materialien haben einen Realteil der Dielektrizitätskonstante, der nicht zu groß ist, und gleichzeitig einen hinreichend kleinen elektrischen Verlustfaktor, wodurch sie für die gewünschte Anwendung entsprechend geeignet sind. Die dielektrische Festigkeit für Diamant liegt bei ca. 1000 kV/mm und ist somit um einen Faktor 25 bis 100 größer als die herkömmlicher Radomwände (10 bis 40 kV/mm). Folglich können selbst dünne Diamantbeschichtungen die Durchschlagfestigkeit der Schutzhülle signifikant vergrößern.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel besteht die Beschichtung aus kubischem Bornitrid (BN cub). Bornitrid hat eine diamantähnliche Struktur und seine dielektrischen Eigenschaften sind vergleichbar mit denen von diamantähnlichem Kohlenstoff. Auch Bornitrid weist eine hohe dielektrische Festigkeit auf (ca. 400 kV/mm). Der Realteil der Dielektrizitätskonstante bewegt sich in einem für diese Anwendung angemessenen Rahmen und der Verlustfaktor ist hinreichend klein, um als Beschichtungsmaterial für die Schutzhülle eingesetzt werden zu können, ohne die Transmissionsverluste zu erhöhen.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel besteht die Beschichtung aus Siliziumoxid (SiO2), das eine dielektrische Festigkeit von ca. 1000 kV/mm hat.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird als Material für die Beschichtung Siliziumnitrid (S13N4) verwendet, dessen dielektrische Festigkeit ungefähr 1000 kV/mm beträgt.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel bestehen die gegebenenfalls zusätzlich auf der beschichteten Schutzhülle angeordneten Ableiterelemente aus streifenförmigen metallischen Elementen, die im Stand der Technik als „solid diverters" bezeichnet werden. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel sind die Ableiterelemente in Form von segmentierten Streifen mit knopfförmigen metallischen Elementen ausgebildet, die auch als „segmented Strips" oder „button strips" bekannt sind (siehe Fig. 2).
Die erfindungsgemäße Anordnung zum Blitzschutz findet insbesondere bei
Luftfahrzeugen, wie beispielsweise Flugzeugen und Hubschraubern, Anwendung.
Bei einem Flugzeug, das die erfindungsgemäße Anordnung aufweist, ist die Schutzhülle typischerweise ein Radom, das an der Bugnase des Flugzeuges angeordnet ist. Die zu schützende Sende- / Empfangsvorrichtung ist in der Regel eine Radaranlage oder ein anderes elektromagnetisch empfindliches System. Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße Anordnung auch an anderen Stellen angebracht werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Anordnung zum Blitzschutz, insbesondere für Radome und Sende- / Empfangsvorrichtungen, angegeben, wobei eine für elektromagnetische Strahlung transparente Schutzhülle bereitgestellt wird, die eine Sende- / Empfangsvorrichtung umgeben soll, und auf die Schutzhülle eine Beschichtung aufgetragen wird, wodurch die dielektrische Festigkeit der Schutzhülle erhöht wird.
Je nach Anwendungsfall werden auf der beschichteten Schutzhülle zusätzlich Ableiterelemente angeordnet, die zum Ableiten von Blitzströmen jeweils einseitig mit einer metallischen Struktur verbunden werden.
Bevorzugt wird eine Beschichtung aus Diamant, diamantähnlichen Kohlenstoffverbindungen, kubischem Bornitrit, Siliziumoxid oder Siliziumnitrid mit einer an sich bekannten Gasphasenbescheidung aufgetragen, insbesondere mittels „Chemical Vapour Deposition" CVD- Verfahren oder einem Plasma unterstützen CVD- Verfahren. Diese Verfahren eignen sich sowohl zur Herstellung von Element- als auch Verbindungsbeschichtungen.
Es sei angemerkt, dass sich die beschriebenen Ausführungsbeispiele sowie die Anmerkungen und Erläuterungen gleichermaßen auf die Anordnung, das Verfahren und ein Flugzeug beziehen. Einzelnen Merkmale können selbstverständlich auch untereinander kombiniert werden.
BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Beispielhafte Ausführungsformen werden im Folgenden mit Bezugnahme auf die folgenden Figuren beschrieben, die jedoch nicht als die Erfindung einschränkend auszulegen sind.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Vorderansicht eines
Flugzeuges, das am Flugzeugbug ein Radom aufweist;
Fig. 2a zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Ableiterelement, das in
Form eines segmentierten Streifen mit knopfförmigen metallischen Elementen ausgebildet ist, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist; und
Fig. 2b zeigt eine Querschnittsansicht des in Fig. 2a dargestellten
Ableiterelements; und
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung der physikalischen Vorgänge beim Blitzeinschlag in Radome bzw.
Antennen. In der folgenden Figurenbeschreibung werden für die gleichen oder ähnlichen Elemente die gleichen Bezugszeichen verwendet. Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung die Vorderansicht eines Flugzeuges 30. Am Bug des Flugzeuges 30 befindet sich üblicherweise ein Radom, das dahinter liegende Antennen, Radarsysteme oder andere elektromagnetisch empfindliche Systeme schützt. Da das Radom normalerweise von außen nicht zu sehen ist, ist es in Fig. 1 lediglich schematisch durch eine kreisförmige Line 14 angedeutet.
Zum Blitzschutz des Radoms und der dahinter liegenden, in Fig. 1 nicht zu sehenden Sende- / Empfangsvorrichtungen, werden, wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, auf der Oberfläche der Radomwand 14 Ableiterelemente angeordnet. Diese Ableiterelemente sind in Fig. 1 lediglich schematisch dargestellt und mit Bezugszeichen 18 bezeichnet. Die elektrisch leitenden Ableiterelemente 18 sind streifenförmig, voneinander beabstandet angeordnet und erstrecken sich in Richtung der Radomspitze 32. Das in Richtung Radomspitze 32 weisende Ende eines jeweiligen Ableiterelements 18 ist frei, wohingegen das andere Ende mit dem metallischen Flugzeugrumpf kurzgeschlossen ist. Wenn das Radom von einem Blitz getroffen wird, wird der resultierende Strom über die Ableiterelemente 18 an den Flugzeugrumpf weitergeleitet, wo hohe Stromdichten sicher abgeführt werden können.
Die streifenförmigen metallischen Ableiterelemente 18 („solid diverters") haben im Wesentlichen einen rechteckigen Querschnitt mit einer typischen Querschnittsfläche von 0,5 cm2.
Alternativ können als Ableiterelemente 18 segmentierte Streifen mit knopfförmigen metallischen Elementen („segmented Strips" bzw. „button strips") verwendet werden, wie sie in Fig. 2a und Fig. 2 b schematisch dargestellt sind. Fig. 2a zeigt eine Draufsicht und Fig. 2b zeigt eine Querschnittsansicht. Bekanntlich bestehen sie aus einem dielektrischen Träger 40, gegebenenfalls einem Widerstandsstreifen 42, und in geringem Abstand zueinander auf dem Träger 40 angeordneten knopfförmigen, elektrisch leitenden Elementen 44, den so genannten „Buttons". Der dielektrische Träger 40 kann dabei eine elektrisch geringfügig leitfähige Substruktur 42 aufweisen, die eine elektrostatische Aufladung der isolierten metallischen Buttons 44 verhindert.
Die geometrische Konfiguration der Ableiterelemente 18, insbesondere die Wahl der Länge und des Abstandes untereinander, sowie die genaue Positionierung hängt von der Geometrie der Schutzhülle und der Sende- / Empfangsvorrichtung sowie von der dielektrischen Festigkeit der Schutzhülle ab und wird nach mechanischen und radaroptischen Gesichtspunkten ausgelegt.
Grundsätzlich ist die Beeinflussung der Antennendiagramme durch die segmentierten Streifen („segmented Strips" bzw. „button strips") geringer als durch die massiven Ableiter („solid diverters"). Sie weisen jedoch den signifikanten
Nachteil auf, ihre schützende Wirkung gegenüber Blitzen unter ungünstigen
Witterungsbedingungen (Wasserbelag und Eisbildung auf der Radomoberfläche bzw. den Streifen) mehr oder weniger zu verlieren. Deswegen werden sie bei sicherheitskritischen Anwendungen in der Regel nicht eingesetzt. Außerdem bedürfen sie eines größeren Wartungsaufwandes, da sie keiner mehrfachen
Blitzbelastung standhalten.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung der physikalischen Vorgänge beim Blitzeinschlag in Radome bzw. Antennen. In Fig. 3 ist mit
Bezugsziffer 10 verallgemeinert eine Anordnung zum Blitzschutzschutz bezeichnet, die an einem beliebigen Objekt, beispielsweise einem Flugzeug oder einer am Boden installierten Radaranlage angeordnet sein kann. Zum Schutz einer Sende- / Empfangsvorrichtung 12, die hier beispielhaft als Antenne dargestellt ist, ist diese auf bekannte Weise kuppelartig von einer dielektrischen Schutzhülle bzw. Radomwand 14 umgeben. Auf der Oberfläche der Radomwand 14 können, wie voranstehend beschrieben, Ableiterelemente 18 angeordnet sein. Aus Gründen der zeichnerischen Darstellung ist in Fig. 3 lediglich ein Ableiterelement 18 dargestellt, dessen eine Ende frei ist, wohingegen das andere Ende mit einer metallischen Struktur 20, z.B. einem Flansch des Flugzeugrumpfes oder bei einer bodengebundenen Antenne mit dem Grund, kurzgeschlossen ist.
In vereinfachter Form kann man sich die Vorgänge beim Blitzeinschlag in die Antenne 12 bzw. die Ableiterelemente 18 wie folgt darstellen:
Ein Leitblitz 22 nähert sich dem Objekt, beispielsweise einem Flugzeug. Das elektrische Feld, das dieser Leitblitz 22 in der Nähe der Radomwand 14 hervorruft, kann auf dem Ableiterelement 18 und / oder der Antenne 12 so genannte Streamer 24 hervorrufen. Einer dieser Streamer 24 kann sich zu einer Fangentladung (Leader) entwickeln, sich mit dem Leitblitz 22 verbinden und einen Blitzeinschlag auf Antenne 12 bzw. Ableiterelemente 18 bewirken.
Der bevorzugte Pfad für den Blitzdurchschlag ist jener mit der niedrigsten Durchschlagspannung. Für den Pfad zum Ableiterelement 18 ergibt sich die Durchschlagspannung Va aus der für den Durchbruch in Luft zwischen der Spitze des Leitblitzes 22 und dem freien Ende des Ableiterelements 18, sofern es sich um einen metallische Streifen („solid diverter") handelt. Bei einem segmentierten Streifen („segmeted strip" bzw. „button strip") kommt noch ein zusätzlicher Anteil hinzu, auf den hier jedoch nicht näher eingegangen wird.
Für den Pfad auf die Antenne 12 ergibt sich die Durchschlagspannung aus drei Anteilen: der Durchschlagspannung Vb1 zwischen der Spitze des Leitblitzes 22 und der äußerer Radomwand 14, der Durchbruchspannung Vb2 durch die Radomwand 14 und der Durchschlagspannung Vb3 von der inneren Radomwand 14 zur Antenne 12. Erfϊndungsgemäß ist die Radomwand 14 mit einer Beschichtung 16 versehen, die in Fig. 3 vereinfacht durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist. Die Beschichtung 16 weist eine hohe dielektrische Festigkeit (> 350 kV/mm) bei geringen elektrischen Verlusten auf. Durch eine derartige Beschichtung 16 wird die Durchschlagspannung Vb2 durch die beschichtete Radomwand 14 substantiell erhöht, was dazu führt, dass in manchen Anwendungsfällen (z. B. bei kleinen Radaranlagen) ganz auf zusätzliche Ableiterelemente verzichtet werden kann und somit die Transmissionseigenschaften der Antenne 12 durch diese nicht beeinträchtigt werden.
Für den Fall, dass auf zusätzliche Ableiterelemente nicht verzichten werden kann, wie beispielsweise bei Großanlagen oder aus Sicherheitsgründen, bewirkt die erfindungsgemäße Beschichtung 16, dass die Anzahl bzw. Größe der Ableiterelemente 18 im Vergleich zu einer herkömmlichen, unbeschichteten Radomwand deutlich reduziert ist. Das hat wiederum zur Folge, dass die Sende- und Empfangseigenschaften der geschützten Vorrichtung 12 weniger beeinträchtigt werden, d.h. die Strahlungscharakteristik der Antenne 12 wird weniger gestört.
Als erfindungsgemäße Beschichtung 16 eignen sich Diamant oder diamantähnliche
Kohlenstoffverbindungen, d.h. Schichten mit einer im Wesentlichen sp3- Hybridisierung der Kohlenstoff- Atomorbitale. Eine mit diamantähnlichem
Kohlenstoff hinsichtlich der hier erforderlichen Eigenschaften vergleichbaren
Substanzen ist kubisches Bornitrid. Daneben eignen sich auch Siliziumoxid und
Siliziumnitrid. Die dielektrischen Festigkeiten der genannten Materialien haben folgende Werte:
MATERIAL DIELEKTRISCHE FESTIGKEIT [kV/mm]
Diamant ~ 1000
Kubisches Bornitrid ~ 400
Siliziumdioxid ~ 1000 Siliziumnitrid ~ 1000 Da typische Durchschlagsfestigkeiten von herkömmlichen Radomaufbauten sich im Bereich von 10 bis 40 kV/mm bewegen, vergrößert sich die Durchschlagsfestigkeit einer bereits mit einer dünnen Beschichtung 16 versehenen Radomwand 14 signifikant.
Gleichzeitig eignet sich die genannte Schicht wegen ihrer mechanischen Härte, der Rissfestigkeit und der hohen thermischen Leitfähigkeit zum Schutz der Radomwand 14 gegenüber Umwelteinflüssen (z. B. Regenerosion, Beschädigung durch elektrostatische Entladung, thermischer Schock).
Im Hinblick auf die Beschichtungstechnik für die hier relevanten Substanzen ist dahingehend zu differenzieren, dass im Falle diamantähnlicher Kohlenstoffe eine Elementbeschichtung, im Falle des kubischen Bornitrid eine Verbindungsbeschichtung vorliegt. Elementbeschichtungen sind verfahrenstechnisch grundsätzlich einfacher zu realisieren als Verbindungsbeschichtungen.
Diamantähnliche Kohlenstoffschichten lassen sich über Gasphasenabscheidung, wie beispielsweise Chemical Vapor Deposition (CVD) oder Plasma unterstütztes CVD realisieren. Entsprechende Verfahren sind bekannt. Als Precursor kann im einfachsten Fall Methan eingesetzt werden. Andere Precursoren (in der Regel Kohlenwasserstoffe) sind ebenfalls möglich (Acetylen, Propan/Propen- Mischungen).
Kubisches Bornitrid ist beschichtungstechnisch ebenfalls darstellbar über CVD /
Plasma unterstütztes CVD unter Verwendung der Precursoren Borwasserstoff (B2HO) und Stickstoff oder Stickstoff tragender reaktiver Verbindungen (z. B. Ammoniak direkt oder entsprechende Stickstoff/Wasserstoffmischungen in Plasma unterstützten Prozessen). Für Beschichtungen aus Siliziumdioxid und Siliziumnitrid gilt Entsprechendes. Die obige Beschreibung der Fig. 3 bezieht sich auf den so genannten ungetriggerten Blitzeinschlag in ein Flugzeug. Das elektrische Feld, das die Streamer auf den Ableiterstreifen oder der Antenne hervorruft, wird von den elektrischen Ladungen im Leitblitz erzeugt, der sich dem Flugzeug nähert.
Weitaus häufiger tritt der Fall der so genannten getriggerten Blitzeinschläge in Flugzeuge auf, bei dem das Flugzeug selbst den Einschlag auslöst. Die physikalischen Vorgänge unterscheiden sich nur insoweit, als in diesem Fall das elektrische Feld, das die Streamer hervorruft, nicht von den Ladungen im Leitblitz, sondern von den Ladungen in der Gewitterwolke erzeugt wird. Die Zeitskalen, auf denen sich die elektrischen Felder verändern, die Blitzableiter und Antenne sehen, ändern sich zwar ebenfalls, jedoch ergeben sich daraus keine Konsequenzen in Bezug auf die geführte Diskussion der auftretenden physikalischen Vorgänge und der Wirkung der erfindungsgemäßen Beschichtung.
Abschließend wird angemerkt, dass Ausdrücke wie „aufweisend" oder „ähnliche" nicht ausschließen sollen, dass weitere Elemente oder Schritte vorgesehen sein können. Des Weiteren sei darauf hingewiesen, dass „eine" oder „ein" keine Vielzahl ausschließen. Außerdem können in Verbindung mit den verschiedenen
Ausführungsformen beschriebene Merkmale beliebig miteinander kombiniert werden.
BEZUGSZEICHEN
10 Anordnung zum Blitzschutz
12 Sende- / Empfangsvorrichtung (Antenne) 14 Schutzhülle (Radomwand)
16 Beschichtung
18 Ableiterelement
20 metallische Struktur (Masse, Flansch)
22 Leitblitz 24 Streamer
30 Flugzeug
32 Radomspitze
40 dielektrisches Substrat
42 resistives Material 44 knopfförmige metallische Elemente (Buttons)
Va Durchschlagspannung zwischen Leitblitz und Ableiterelement
Vbi Durchschlagspannung zwischen Leitblitz und äußerer Radomwand
Vb2 Durchschlagspannung durch die Radomwand Vb3 Durchschlagspannung zwischen innerer Radomwand und Antenne

Claims

P A T E N T A N S P R U C H E
1. Anordnung zum Blitzschutz, insbesondere von Radomen und Sende- / Empfangsvorrichtungen, umfassend: eine Sende- / Empfangsvorrichtung (12) umgebende, für elektromagnetische
Strahlung durchlässige Schutzhülle (14), insbesondere Radomwand, wobei die Schutzhülle (14) mit einer Beschichtung (16) versehen ist, welche die dielektrische Festigkeit der Schutzhülle (14) erhöht.
2. Anordnung nach Anspruch 1, wobei auf der Schutzhülle (14)
Ableiterelemente (18) angeordnet sind, die zum Ableiten von Blitzströmen jeweils einseitig mit einer metallischen Struktur (20) verbunden sind.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die dielektrische Festigkeit der Beschichtung (16) mindestens 350 kV/mm beträgt.
4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Beschichtung (16) aus Diamant oder diamantähnlichen Kohlenstoffverbindungen besteht.
5. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Beschichtung (16) aus kubischem Bornitrid besteht.
6. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Beschichtung (16) aus Siliziumdioxid besteht.
7. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Beschichtung (16) aus Siliziumnitrid besteht.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei die Ableiterelemente (18) in Form von streifenförmigen metallischen Elementen ausgebildet sind.
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei die Ableiterelemente (18) als segmentierte Streifen mit knopfförmigen metallischen Elementen ausgebildet sind.
10. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei die Anzahl der Ableiterelemente (18) im Vergleich zu einer Schutzhülle (14) ohne Beschichtung (16) verringert ist, wodurch die Sende- und Empfangseigenschaften der Sende- / Empfangsvorrichtung (12) einer geringeren Störung ausgesetzt sind.
11. Flugzeug mit einer Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
12. Flugzeug nach Anspruch 11, wobei die Schutzhülle (14) ein Radom ist, das am Bug des Flugzeuges (30) angeordnet ist.
13. Flugzeug nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Sende- / Empfangsvorrichtung (12) eine Radaranlage ist.
14. Verwendung einer Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 in einem Luftfahrzeug.
15. Verfahren zur Herstellung einer Anordnung zum Blitzschutz, insbesondere von Radomen und Sende- / Empfangsvorrichtungen (12), umfassend die Schritte:
Bereitstellen einer eine Sende- / Empfangsvorrichtung (12) umgebenden, für elektromagnetische Strahlung durchlässige Schutzhülle (14), insbesondere Radomwand, und
Aufbringen einer Beschichtung (16) auf der Schutzhülle (14), wobei durch die Beschichtung (16) die dielektrische Festigkeit der Schutzhülle (14) erhöht wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei auf der beschichteten Schutzhülle (14) Ableiterelemente (18) angeordnet werden, die zum Ableiten von Blitzströmen jeweils einseitig mit einer metallischen Struktur (20) verbunden sind.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, wobei als Beschichtung (16) ein
Material verwendet wird, welches eine dielektrische Festigkeit von mindestens 350 kV/mm aufweist.
18. Verfahren nach Anspruch 15, 16 oder 17, wobei die Beschichtung (16) mittels CVD- Verfahren oder Plasma unterstütztem CVD- Verfahren auf die Schutzhülle (14) aufgetragen wird.
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