航空维护中静电的产生及防护

航空维护中静电的产生及防护

中国飞行试验研究院陕西省西安市710089

摘要:对于航空电子设备的静电防护工作,不论是任何方面的失误或者是疏漏,都极有可能造成静电防护工作失败,对航空电子产品带来安全隐患,而且对于静电放电造成的威胁难以在静电形成初期发现,仅仅在出现显著的故障时才能够意识到,所以这就给飞行安全带来了潜在威胁,就此加强对航空电子产品的静电防控管理力度,着重提高在工作中防止静电放电构成危害的实际能力,对于飞行的安全保障是至关重要的。

关键词:航空维护;静电;产生;防护

引言

航空领域中最典型的两种静电形成的原理:摩擦起电和感应起电。通过了解静电形成的原理和静电在航空器不同部件中存在的不同负作用,学习如何预防静电荷的聚集以及释放掉聚集的静电荷,让我们在飞机维护和修理中更好地预防静电和放掉静电,从而确保航空安全和人员安全。

1航空维护中的静电来源

在航空维护工作中,引起静电的主体主要是机载电子设备、测试仪器、维修工具和维护人员;受静电放电事件危害的客体主要也是这些方面。静电来源主要有以下途径:

1)机载设备产生静电。一是机载电子设备的开关电源、雷达发射机、数字处理机、无线电通信及导航设备等,工作时辐射的电磁波被金属吸收后,有一部分会转化为静电荷积累。二是各种带高电压工作的设备,如CRT显示器的内部有近3万伏的高压,会因法拉利电容器原理的作用,在显示屏表面引起并积累大量静电电荷。三是航空器上各种散热风扇工作时,高速流动的空气与机件以及元器件之间的空气流动摩擦,也会引起静电。

2)检测仪器、设备和工具引起静电。一是维护工作中常用的频谱分析仪、微波功率计、无线电综合测试仪等,产生并辐射的高频电磁波会在自身和其他设备的金属部件表面引起静电。二是部分常用维修工具会引起静电。如电烙铁加热后,内部的电阻丝绝缘层在高温下呈现高阻状态,使部分电荷游离至烙铁表面形成静电。

3)人员活动引起静电。维护人员是维护活动的主体,活动范围大、频率高,不但会因衣物等摩擦引起静电,而且在其与航空器、电子设备、测试仪器、维护工具等频繁接触时,也会因摩擦、感应和传导等原因使设备或器件积累大量静电。此外,在航空器上开展的加油、喷漆、抛光、擦拭、清洁、除漆、铆接等工作,均可引起大量静电。

4)航空器自身积累静电。航空器因滑行时与地面、飞行时与空气的摩擦,都会引起大量静电,如果未在空中充分释放,将传导给相关设备。

5)外界其它因素引起静电。生活中大量使用的移动电话、对讲机、电台、通讯基站等无线电设备,因工作时辐射无线电波,也会在航空器上引起静电。此外,尘粒、冰雪甚至空气流过航空器时都会引起静电。

2静电在客机中的负作用

2.1静电对通讯和导航的干扰

早在二战时期,就有人发现飞机飞行时,静电起电和放电过程对飞机上的无线电设备产生严重的射频干扰,特别是对中、长波通讯和导航系统的干扰尤为严重。飞机在飞行过程中,静电不断产生、积累,使飞机电压上升。当电压达到足够高时,在机体突出部位的周围空间形成的电场强度超过了空气的击穿场强,便会发生电晕放电。这种电晕放电,犹如一台无线电发射机,不断向空间发射频带宽度达10-20兆赫的无线电波。不但对机上无线电通讯产生杂音干扰,而且对导航系统产生干扰。

2.2静电对雷达的干扰

雷达罩必须是复合材料(雷达波能够穿透的材料),与金属材料相比复合材料导电性差,飞行中由于空气的摩擦雷达罩的表面同样也会有电荷的产生。假如雷达罩上的静电荷不能有效释放,在雷达罩表面积聚的电荷一方面会导致遭“雷击”,另外一方面雷达罩表面聚集的电荷也会屏蔽掉雷达波的穿透,造成雷达工作不正常或不能有效探测到前方的气象和地形。

2.3静电会损坏电路

随着电子技术的发展,航空仪表和计算机都采用集成电路和芯片,具有体积小、运算快、工作电压低等优点。但是这些设备对静电的限制要求也越来越高。在空气干燥的季节,当你开门时偶尔会有电击的感觉,这就是静电放电。当你带静电的身体接触到这些电路时,在你没有任何感觉的情况下,这块电路就可能因为电流击穿损坏,这也给飞机维修带来一定的困难。

3航空维护的静电管理

3.1开展静电防护工作培训

我国在这方面相对薄弱,除少数院校设有静电专业研究生课程外,中专、大专及本科均未开设静电专业课程,大多数维护人员的静电知识仅限于物理电学中的基本原理,对静电产生机理、潜在危害性以及防护的必要性认识都很不足,在静电防护措施上更是缺少具体手段,迫切需要加强防静电教育。防静电培训应突出航空维护工作的特点,在使参训人员全面掌握系统的静电知识的基础上,建立主动防护静电的意识,熟悉静电防护设施、设备的使用要求和程序,自觉在维护工作中严格落实防静电规程和技术措施。

3.2建立防静电操作规程制定

一套系统的、有针对性的静电防护操作规程,全面规范航空维护时的静电防护工作,针对防静电培训、维护环境、场地设置、仪器和工具的采购与使用、事故处理等方面做出明确规定,并就促进静电防护程序、防护材料、防护设施等方面的技术和标准创新提出具体要求,使航空维护工作的静电防护有据可依、有章可查。

3.3配备必要的静电防护设备

随着人们对静电危害认识不断深入,防护和控制静电的能力日益增强,技术手段不断革新。常见的防控方法主要有接地、隔离、中和等,目的是破坏静电放电必备的三个条件之一或全部。迫切需要针对航空维护工作中静电随机产生、即时破坏的特点,不断改进静电防护技术措施,配备必要的先进防护设备,如离子风机、防静电腕带、防静电包装以及湿度控制设备等,并应广泛采用防静电材料,以便及时消除或隔离随机静电。

3.4静电以及防静电设施的检测

维修车间在装备了各类防静电设施以后,还需要对有关的人员进行定期的培训;同时,还需要对各类防静电设施开展定期的检测以保证它的功能处于正常工作状态。1.静电场检测静电场检测仪能够用于检测特定区域内或者是部分特定的物体上的静电电压,它的数据能够运用于验证或者是改进防静电厂房设施的效果。2.防静电设施检测针对各种防静电设施,需要进行定期的检测以及维护。例如可以使用专用的接地电阻测试仪来测试室外大地至室内接地点是不是已经连接好;可以通过使用表面电阻测试仪验证防静电地板、台垫以及包装材料的表面电阻率是不是可以满足要求;运用数字万用表或者是腕带测试仪可以检测到腕带阻值是不是处于正常状态。

结束语

总而言之,航空静电是不可能完全消除的,但是我们可以采取一些措施防止静电荷的聚集和释放聚集的静电荷。因此我们必须严格按照手册正确安装搭接线、接地线、放电刷等,定期测量阻值是否在标准范围内,更换部件时注意防静电,储存电子器件时注意温度和湿度的控制,才能把静电控制在不产生危害的程度之内。

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