陶 軍

（山東太古飛機工程有限公司,濟南 250107）

波音737飛機雷擊防護，檢查和修理

陶 軍

（山東太古飛機工程有限公司,濟南 250107）

雷擊影響飛行安全，可能導(dǎo)致航班延誤甚至航班取消，嚴重時造成機毀人亡的慘痛后果。本文介紹了波音737飛機有關(guān)雷擊的一些知識以期幫助航空公司機組和工程技術(shù)人員更好的了解該機型的雷擊防護，飛機遭受雷擊后的檢查和修理措施等。

雷擊；防護；檢查；修理

0 引言

雷擊是航空飛行的主要天敵，輕者會干擾飛機通信導(dǎo)航，或引起飛機強烈顛簸、積冰，嚴重時可改變飛機氣動外形，引起飛機失火導(dǎo)致空難等。目前運營的飛機是基于防雷擊理念設(shè)計、制造，這可極大減少飛機遭受雷擊的可能并且能保證飛機在遭受雷擊后有足夠的安全裕度繼續(xù)飛行或有足夠的時間選擇備降機場。但是限于目前科技水平、環(huán)境因素、飛機運營的地理位置、雷電活躍區(qū)域起降頻率等的影響，飛機不可避免會遭受雷擊的侵害。因此對航空公司機組和維護人員來說掌握雷擊產(chǎn)生的原因，了解飛機雷擊防護措施以及飛機遭受雷擊后如何建立完善的處理機制對保證飛機的運行安全和航班的正常運營極其重要。

1 雷擊簡介

雷擊是指一部分帶正電荷的云層擊穿另一部分帶負電荷的云層間的電場，或者是帶電的云層對某一物體間迅速而猛烈的放電。因此雷擊也常被認為是靜電放電，是不可避免的自然現(xiàn)象。從NASA (美國國家航空航天局)繪制的1995年4月至2003年2月全球雷電分布圖可知海洋上空和南北兩極雷電最不活躍，溫暖的內(nèi)陸是雷電最活躍的區(qū)域。同時根據(jù)波音商用飛機公司多年統(tǒng)計，當(dāng)飛機在雷電活躍區(qū)域運行時其遭受雷擊的可能性明顯增多并且大多數(shù)雷擊發(fā)生在飛機穿越云層的爬升或下降動作階段，這是因為雷電主要發(fā)生在5000到15000英尺（1524到4572米）的高空。這也就解釋了支線客機遭受雷擊的概率明顯高于干線飛機的原因。

2 雷擊防護

飛機的外部金屬結(jié)構(gòu)（主要是鋁合金）是最基本的雷擊保護層，在遭到雷擊侵害時金屬表面有如屏蔽板一樣，強大的電流平滑的流過機身或機翼蒙皮并最終通過飛機末端的放電刷將電荷放掉。雖然雷擊會使機身蒙皮變色或是在蒙皮上留下燒蝕孔或缺口，但這一屏蔽板可以有效防止雷擊傷害飛機所搭載乘客和機組并保護飛機上眾多的電子/電器部件，使其免受電磁干擾。

當(dāng)下航空公司對燃油成本的控制和環(huán)境保護的要求越來越高以及新材料的快速發(fā)展，質(zhì)輕且強度不輸于鋁合金、鋼的復(fù)合材料在飛機上的應(yīng)用越來越廣泛。但是復(fù)合材料的導(dǎo)電性很差，雷擊發(fā)生后積聚在復(fù)合材料部件上的電荷不能形成通路通過飛機末端放掉而是沖過與之接觸的導(dǎo)體間隙，沖向?qū)w，造成部件損傷或產(chǎn)生火花，如果火花接觸到油箱將會引起爆炸，造成重大的安全事故。因此在飛機制造和修理過程中，對復(fù)合材料部件的雷擊防護問題尤為重要。目前飛機上復(fù)合材料部件的防雷擊措施是在部件制造、修理過程中加入金屬網(wǎng)，并在表層涂導(dǎo)電涂層將雷擊電流引走，或者在復(fù)合材料部件上加裝導(dǎo)電片以使其形成通路。傳統(tǒng)飛機復(fù)合材料部件，采用火焰噴鋁等特殊工藝，使復(fù)合材料表面形成一層導(dǎo)電的金屬箔，以使積聚的電荷形成通路并最終通過飛機末端的放電刷放掉。

3 雷擊損傷及檢查、測試

雷擊可造成兩種類型的損傷：①直接損傷，如金屬結(jié)構(gòu)材料缺失，燒蝕，熔融或變色，變形等；非金屬結(jié)構(gòu)表面燒蝕，穿孔，分層，脫膠，材料缺失等。②間接損傷，損壞電子/電器部件、屏蔽導(dǎo)線、屏蔽端頭或?qū)е缕浞钦９ぷ鳎鐭o指示，指示異常等，這些損傷主要是導(dǎo)線上通過大電流而導(dǎo)致磁場發(fā)生變化，使電子、電器部件的瞬間電壓發(fā)生變化，影響電子控制和使顯示系統(tǒng)失靈。

直接雷擊造成的損傷可視，且至少伴隨著兩個雷擊點：一個是進口，一個是出口。損傷區(qū)域主要分布在雷達罩和機身前段蒙皮、發(fā)動機吊艙、機翼前緣和后緣、機翼翼尖、水平安定面翼尖、垂直安定面翼尖、升降舵以及輔助動力裝置等。雷擊發(fā)生時飛機的水平運動使得每次雷擊沿著機身或發(fā)動機吊艙向后走，留下多個雷擊點，這種雷擊也被稱為swept stroke。因此一旦飛機遭受雷擊，維護人員檢查時就不應(yīng)局限于某一特定位置的損傷，而應(yīng)該全面排查雷擊進口與出口之間的整個通路，確定所有雷擊全部被檢查到，尤其是需要仔細檢查較易遭受雷擊損傷的位置。

間接雷擊造成的損傷不可視或短時間內(nèi)無法確定損傷部件、位置，這是因為雷擊主要引起磁場變化從而干擾電子/電器部件的正常工作并且電子/電器部件多安裝在飛機設(shè)備艙，或掩藏在地板或飛機內(nèi)飾結(jié)構(gòu)下。幸運的是，現(xiàn)代飛機駕駛艙內(nèi)都有多塊顯示面板用于顯示飛機在運行中的各種工作參數(shù)，當(dāng)某一系統(tǒng)出現(xiàn)問題時會有相應(yīng)的音響和/或燈光警示來提醒飛機員采取相應(yīng)措施。

對機組來說雷擊發(fā)生后機組應(yīng)根據(jù)損傷的嚴重程度正確判斷飛機是繼續(xù)執(zhí)行航班還是選擇備降機場降落以檢查、修理損傷并在飛行記錄本上詳細記錄工作異常系統(tǒng)及其指示參數(shù)以備航后維護人員檢查、測試。按照波音737飛機維護手冊（AMM）的最新要求，雷擊發(fā)生后即便沒有明顯的雷擊跡象，維護人員也需要對無線電系統(tǒng)和導(dǎo)航系統(tǒng)進行操作檢查，以確定各系統(tǒng)是否完好。為避免遺漏，建議飛機維護人員參考下述的流程進行檢查：

4 雷擊結(jié)構(gòu)修理

波音737飛機維護手冊要求，飛機遭受雷擊后必須經(jīng)過相應(yīng)的修理才能保證其持續(xù)適航性，任何的遺漏和疏忽都將導(dǎo)致飛機不適航，危及飛行安全。但是雷擊發(fā)生的位置及造成的損傷程度各式各樣，加之，一次雷擊后少則幾處多則幾十處的損傷，這樣勢必會增加維護人員的工作負擔(dān)，而且由于航后時間緊迫，尤其是晚上降落的航班，不管是環(huán)境因素還是維護人員的工作狀態(tài)都會大大影響雷擊的檢查和處理的正確性，所以建立、健全完善的雷擊修理評估流程及機制能幫忙維護人員快速判斷雷擊位置、類型并熟練掌握各雷擊損傷的處理要求和方法，以便保證航班的正常運行。如果雷擊損傷超出飛機維護手冊SRM、 AMM的要求且短時間內(nèi)無法完成修理且需要停場大修時，應(yīng)盡快通知航空公司簽派以備其調(diào)整后續(xù)航班計劃，保證公司航班的正常運營。為了能盡快的處理發(fā)現(xiàn)的雷擊損傷，飛機維護人員可通過下面的流程處理：

需要說明的是，修理開始前所有的雷擊位置及相鄰結(jié)構(gòu)均需要無損探傷（NDT）和/或目視檢查以確定除雷擊外無其他損傷。超出現(xiàn)有結(jié)構(gòu)修理手冊（SRM）修理范圍的損傷，按照雷擊尺寸的大小OEM一般提供兩種解決方案：① 雷擊去除后的直徑大于0.375英寸而小于0.5英寸時，按照波音飛機結(jié)構(gòu)修理手冊（SRM）安裝冷凍塞并鉆孔裝新緊固件即可；②雷擊去除后的直徑大于0.5英寸時，需要根據(jù)雷擊所處的位置是在飛機的選擇一層加強片修理還是兩層加強片修理。

5 結(jié)語

由于自然環(huán)境的原因，雷電不可避免，而且現(xiàn)有技術(shù)無法做到百分之百防雷，所以這就要求航路設(shè)計時應(yīng)避開雷電活躍區(qū)域；航空公司情報部門應(yīng)提供準(zhǔn)確的氣象信息，以使飛機避開雷雨天氣；機組在整個航程應(yīng)有敏銳的判斷，對可能出現(xiàn)雷擊的區(qū)域選擇繞飛，飛行中一旦遭受雷擊，機組應(yīng)在飛行記錄本上詳細記錄雷擊情況，以便維護人員在航后或過站時檢查、處置；維護人員應(yīng)詳細檢查機組記錄的雷擊情況，由于一次雷擊可導(dǎo)致多個雷擊點（swept stroke）或是飛行過程中未記錄的情況，為保證飛行安全，要求維護人員詳細檢查飛機各部位尤其是容易遭受雷擊侵害的位置和雷擊后的整個通路并采取適當(dāng)措施，只有在確保滿足適航條件下才可放行飛機。飛行安全事關(guān)重大，需要每個參與者都嚴格按照各工作程序執(zhí)行工作，時刻保證飛機的持續(xù)適航性。

[1]波音公司.波音飛機維護手冊AMM 05-51-27[K].

[2]波音公司.波音飛機結(jié)構(gòu)修理手冊SRM 53-00-01[K].