武器装备防雷标准体系及运用研究
熊秀(西安爱邦雷电与电磁环境实验室)
李红军(空装驻西安地区第一军事代表室)

择要:
从国际防雷标准体系的研究入手,梳理了海内武器装备防雷标准的技能来源,比拟了不同体系标准在雷电关键参数、标准内容、实际运用等方面的差异,剖析了存在的问题,并提出折衷与选择运用的建议,可作为各种型装备开展雷电防护事情及后续标准规范制订的参考依据。
基金项目:陆军装备预先研究项目(30103100306)
本文揭橥在《装备环境工程》2021.8
雷电对空中、地面及水面的各种装备均会构成威胁,随着我国装备研制水平的不断提高,对雷电防护的重视程度越来越高。在装备防雷事情实践中,标准至关主要,但目前航空、地面、水面各种装备的防雷标准较多存在不完善、不折衷乃至冲突的情形,严重制约了防雷事情的开展。鉴于海内防雷标准制订基本参照国外主流标准,文中首先对国外雷电标准体系进行了梳理和比较,进而对海内不同类型武器装备的防雷标准进行技能来源及存在问题的剖析。末了结合国内外的探索履历,提出一些标准订定和运用的建议。
4 装备防雷标准运用及存在的问题
4.1 军用航空器防雷标准的运用
目前军用航空器利用的标准如图 3 所示。国际上航空器的防雷标准体系较为完善,在军用航空的防雷实践中,当没有可依据的国军标时,每每直接参考国际标 准,因此目前实际发挥浸染最大的标准还是ARP5416及DO160。
4.2 地面武器装备
目前可用的标准除了 GJB 1389A 与 GJB 8848外,还有 2.3 小节所列的 GJB 5080、GJB 6784、GJB 7581、GJB 8007。这些标准由于其来源紧张针对举动步伐,重点在设计实现上,没有供应明确的雷电波形及试验考察方法,在进行验证时,只能参考 GJB 8848 中供应的方法,因此不利于在军用装备上的履行贯彻。
水面装备目前可依据的防雷标准则更少,目前紧张依据 GJB 8848 进行试验,在防护设计中,参考民用建筑类的标准(比如 GB 50057 等)。
4.3 武器装备防雷标准体系存在的问题
当前武器装备防雷标准体系存在的问题包括以下几个方面。
1)标准体系不完善。从上文的谈论中可以看出,虽然航空器的防雷设计及验证已经大范围开展,但与国外比较,仍滞后不少。地面与水面装备的防雷标准欠缺更多,很多装备没有可直接依据的标准。
2)来源于SAE与IEC的标准不折衷。系统级的2 个标准 GJB 1389 与 GJB 8848 中的雷电环境是按照航空器的标准来确定的,而其他防雷国军标基本参照IEC,基本的雷电波形及参数就不一样,其他的诸多差异在表2中已列出。
3)地面装备的军标没有明确的试验方法与指标。这些标准对付设方案定较为详细详细,但每每没有明确的试验方法和雷电参数,这与武器装备研制中以试验考察牵引设计的原则不符合,使得标准的可实行性不足。比如 GJB 8007[28]“4.4.6 质量哀求”中规定:“车辆的雷电防护装置试验应参照 GJB 3567 进行全尺寸部件附着点试验、构造直接效应试验、电晕和流光的直接效应试验,参照 GB/T 18802.21—2004[29]进行电气入口端浪涌电流试验,参照 GJB 2093[30]进行屏蔽效能试验”。这样规定可视作考虑到了设计验证的问题,但也一定带来以下问题:按照 GJB 3567 进行直接效应试验导致设计时考虑的雷电波形参数与试验时的参数不一致;GB/T 18802.21—2004 是针对 SPD的试验考察方法,并不能覆盖设备及分系统的间接效应试验。
4)间接效应防护验证不折衷的问题。航空器与地面装备标准的不折衷在间接效应防护验证上表示得最为明显。航空装备的间接效应按照不同等级进行设备或系统的瞬态注入考察,而 IEC 标准中对间接效应的试验紧张是针对 SPD 防护器件,而且由于民用SPD 一样平常为货架定型产品,常日是由生产厂商进行出厂试验,地面装备的防雷标准中没有明确规定系统或设备的防雷试验方法。
5 装备防雷标准运用及体例的建议
鉴于上述不同来源军用标准之间的不折衷,在防雷事情履行及一些新的标准规范制订中,已经开始考虑标准的折衷领悟问题。最范例的须要领悟的场景包括:
1)系统中包含不同类型的分系统。比如军用浮空器系统,空中部分的雷电环境跟航空器类似,而地面部分的举动步伐和设备明显与空中不同。近期的实践中是将空中部分参照 ARP 5416 和 DO160 进行设计和试验,而地面部分更多地参考 GB 50057来设计,其直接效应试验验证参照空中部分,而间接效应验证紧张表示在对SPD的试验上。SAE AE2 近期即将发布一项关于无人机系统地面设备的雷电试验标准[31]。该标准的思路是参照 DO160 设定 5 个试验等级,但试验波形领悟了 DO160 中的试验波形与 IEC 电信防雷标准中的波形,确保试验波形尽可能表示实际场景可能涌现的波形。这该当是一种值得参考的标准领悟的思路。
2)一个标准同时兼顾不同类型的装备工具。范例实例是 GJB 8848《系统电磁环境效应试验方法》,该标准须要兼顾海陆空等多类型的装备,在规定了统一的雷电试验波形的根本上,对不同装备的试验方法分别进行规定:航空装备直接采取 GJB 3567,而地面装备则其余规定了试验方法。对付下一层级的设备/分系统级的试验,如果能在雷电波形与试验方法方面与 GJB 8848 保持同等,则更有利于标准的实行。
3)将地面举动步伐与装备区分对待,地面举动步伐与装备的防雷方法常常是密切干系的。对付军用举动步伐,可以按照 IEC 标准体系进行防护设计及工程履行,但装备的防雷标准应着重明确研制哀求和试验鉴定方法。
6 结论
随着装备雷电防护需求越来越多,防雷标准存在的问题会越来越突显,因此须要引起干系单位的重视。武器装备的防雷标准应进行梳理和折衷,利用统一的雷电标准参数,同时考虑不同装备的特点,明确防护哀求和考察验证方法,如此才能更有效地推动装备防雷能力的提升。
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