[发明专利]静电放电刷及布置方法

权利要求书

1.一种静电放电刷的布置方法，包括后缘型静电放电刷的布置，并使后缘型静电放电刷平行于飞机飞行方向设置，其特征在于，布置方法包括以下步骤：

步骤S1：基于飞机自身结构，确定后缘型静电放电刷的总体最少数目x；

步骤S2：计算总体最少数目x的后缘型静电放电刷总的放电效能，并基于总的放电效能判断能否满足飞机飞行安全标准；

步骤S21：若能满足飞机飞行安全标准，继续执行步骤S3；若不能满足飞机飞行安全标准，后缘型静电放电刷的总体最少数目x增加，再返回执行步骤S2；

步骤S3：基于后缘型静电放电刷的总体最少数目x确定机翼区域和安定面区域内分别布置的后缘型静电放电刷的数目；

步骤S31：单个机翼区域内的后缘型静电放电刷数目为M，安定面区域内的后缘型静电放电刷数目为N；

步骤S32：基于机翼区域内的后缘型静电放电刷数目M，以机翼尖为初始点，向机身方向以间距大于0.3m依次布置M-1个后缘型静电放电刷，基于安定面区域内的后缘型静电放电刷数目N，以安定面尖为初始点，向两侧方向以间距大于0.3m依次布置（N-1）/2个后缘型静电放电刷；

步骤S33：基于后缘型静电放电刷数目及布置位置，仿真模拟验证静电放电刷总体的放电效能，记录并存储仿真模拟中静电放电刷放电效能的验证结果；

在所述步骤S2中，基于飞机的净充电电流来确定静电放电刷具体所需要的数目，飞机的充电电流用下面的方程表示：

其中：

I_T：飞机充电电流，A；

v：飞机速度，m/s；

A_eff：有效充电面积，m2；

q_p：单个粒子沉积的电荷，C/粒子；

c：粒子浓度，粒子/m3；

且有：；

A_pf：实际入射前沿面积，m2；

k1：有效面积系数，≤1；

飞机的净充电电流用下面的方程表示：

其中：

n为静电放电刷总体数目x的80%；

I_e：单个静电放电刷的放电电流，A；

单个静电放电刷的放电电流用下面的方程表示：

其中：

：电晕放电因子，与气体压强和电极形状有关的特定常数；

E：静电放电刷布置位置处的场强，V/m；

：与静电放电刷特征和安装方式有关的场强系数；

E₀：常数，取为27.7 KV/cm；

m₀：与静电放电刷表面粗糙度相关的常数，静电放电刷表面越粗糙，m0越小；

：飞机飞行高度的函数，且有，飞机高度越高，相对空气密度越小，h为飞机飞行高度，km，T₀=293K；

k2：比例常数，此处记作0.01；

r：静电放电刷电阻杆的半径，cm；

基于步骤S21判断所布置的总体最少数目x的静电放电刷数目是否能达到工作标准，若是，直接输出静电放电刷的总体最少数目；若否，则增加静电放电刷的数目x，且有x=x+1。

2.根据权利要求1所述的静电放电刷的布置方法，其特征在于：在所述步骤S1中，飞机自身结构为给定飞机的翼展长度，基于翼展长度确定后缘型静电放电刷所需要的总体最少数目x，在所述步骤S2中，静电放电刷总的放电效能基于总体最少数目x的80%确定。

3.一种静电放电刷，应用于上述权利要求1或2中任意一项静电放电刷的布置方法中，其特征在于：包括底座（1），底座（1）的顶部开设有安装槽（13），所述安装槽（13）内可拆卸连接有连接块（2），所述连接块（2）的顶部固定连接有放电杆（3），所述放电杆（3）远离连接块（2）的端部固定连接有放电端头（31），所述底座（1）的一侧设有第一螺栓（11）和第二螺栓（12），所述连接块（2）通过第一螺栓（11）以及第二螺栓（12）安装在安装槽（13）内，所述连接块（2）的一侧开设有多个螺孔（21），所述第二螺栓（12）通过与不同位置的螺孔（21）配合，来改变连接块（2）的形态。