[发明专利]用于闪电直接效应试验的碎片收集装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种碎片收集装置，用于在进行闪电直接效应试验时收集碎片。

背景技术

民用飞机大量的通信、导航天线安装在飞机机身外部，根据民用飞机适航环境要求，安装在飞机外部的天线设备需要进行闪电直接效应试验。

闪电直接效应试验是模拟闪电附着到被测设备时，可能产生的破坏。整个试验包括高电压附着试验和大电流物理破坏试验。由于安装在飞机外部的天线带有非金属材料的天线罩。天线罩通过紧固件、粘接等方式固定到天线金属安装托盘上。在进行大电流物理破坏试验时，天线罩在闪电能量的作用下，可能会出现烧灼、撕裂、击碎等情况，从而在大电流破坏试验时产生碎片。试验时，需要对可能产生的碎片进行收集，分析其对飞机产生的二次影响。

前期已有的试验方案中，一般采用照相方法观察记录试验过程，同时对产生的碎片进行观察。但由于大电流物理破坏试验的闪电放电过程生强光，照相时就算采用延时曝光的方式，其照相质量也无法保证对试验过程中可能产生的所有细小碎片进行清晰记录，且通过照片的方式无法了解碎片的大小、重量等重要信息。

传统的方案中也有通过在试验台地面铺设大面积的地网，通过地网对试验中产生的碎片进行收集。但由于大电流物理破坏试验过程产生的能量很大，往往会出现碎片飞溅距离较远、且细小碎片无法收集等情况。因此该方法存在碎片收集过程中容易产生遗漏的缺陷，同时也受到试验场地大小的限制。

由于大电流破坏试验是闪电能量瞬间释放的过程。大能量瞬间时，造成周围空气急剧膨胀，如果采用完全封闭的收集装置，极容易产生空气爆炸。因此在设计碎片收集装置时，需要考虑空气压力释放孔。在设计压力释放孔的同时，同时需要避免由于释放孔的存在导致碎片通过释放孔飞出收集装置。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种碎片收集装置，以克服在于克服闪电直接效应试验时，碎片收集不全的缺陷。

该目的通过一种用于闪电直接效应试验的碎片收集装置来实现。该碎片收集装置为内部中空的圆柱形薄壳，在圆柱形薄壳的顶部板的中心处设置有孔，在顶部板上设有从孔起沿径向方向开设的顶部槽，在圆柱形薄壳的侧壁板上设有空气释放孔，空气释放孔的内侧覆盖有细密纱网，在侧壁板上还设有观察窗口，观察窗口能通过观察窗口盖板关闭或打开。

与现有技术相比，根据本发明的碎片收集装置对于空气压力释放孔利用细密纱网材料进行处理，在保证空气压力释放的同时，防止碎片从其飞出。本发明易于实施和安装，同时留有观察窗口，便于结合前期照相法对试验过程进行观察和记录。

作为本发明的一种改进方案，圆柱形薄壳的内侧表面设有双面粘性材料。通过涂覆双面粘性材料，一方面可防止碎片碰到碎片收集装置内侧的后反弹到被测试验件上，对被测试验件造成二次损伤，另一方面也可将细密纱网直接粘在圆柱形薄壳的内侧上。

作为本发明的一种改进方案，圆柱形薄壳和观察窗口盖板由有机玻璃制成。有机玻璃为绝缘材料，可以避免其对试验结果造成影响。同时有机玻璃具有一定的强度，在进行空气压力释放孔设计的状态下，能够满足强度设计要求。同时有机玻璃具有良好的透光性，便于试验时结合照相方法对试验过程进行记录和分析

另外，在顶部板中心处的孔为圆形孔，其直径大于等于58mm并且小于等于62mm。

优选地，顶部槽从孔延伸直至圆柱形薄壳的侧壁板。由此可沿水平方向调节放电电极的位置。另外，在侧壁板上还设置有与项部槽连通的、竖直的侧壁槽。由此可沿竖直方向调节放电电极的位置。顶部槽和侧壁槽的宽度均为大于等于19mm并且小于等于21mm。

作为本发明的改进，在侧壁板上沿竖直方向设有1至3排、沿周向方向均匀布置的空气释放孔，每排设置10至50个空气释放孔，用于在不妨碍压力释放的同时，防止碎片从释放孔中飞出。优选地，空气释放孔为圆形，其直径大于等于5mm并且小于等于50mm。

优选地，细密纱网由玻璃纤维制成。

优选地，观察窗口和观察窗口盖板通过非金属的螺钉相连接。非金属意味着，螺钉可由复合材料、碳纤维材料等材料制成。

附图说明

接下来根据附图示例性地详细阐述本发明。其中：

图1为根据本发明的用于闪电直接效应试验的碎片收集装置的立体图；

图2为图1中的用于闪电直接效应试验的碎片收集装置的剖视图；

图3为在闪电直接效应试验平台上使用的图1中的碎片收集装置的示意图。

具体实施方式