DOI: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2019.6.04

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ СТОЙКОСТИ ОПЫТНЫХ ОБРАЗЦОВ ПАНЕЛЕЙ ИЗ АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА ТОПЛИВНОГО БАКА САМОЛЕТА К ПРЯМОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ НОРМИРОВАННЫХ КОМПОНЕНТ ТОКА ИСКУССТВЕННОЙ МОЛНИИ

M. I. Baranov, S. G. Buriakovskyi, A. S. Hrytsenko, V. A. Kostiuk

Анотація


Приведены результаты исследований термической стойкости изготовленных в заводских условиях с необходимыми защитными покрытиями испытательных образцов (ИО) размером 550 мм ´ 800 мм и толщиной от 1,2 до 4 мм плоских панелей из высокопрочного алюминиевого сплава марки В95 топливного бака разрабатываемого отечественного самолета к прямому воздействию на них для зон 1А и 2А нормированных по требованиям нормативных документов США SAE ARP 5412 и SAE ARP 5416 А (D)-, В- и С*- компонент тока искусственной молнии. Показано, что указанные ИО панелей топливного бака самолета толщиной 1,2 мм, 1,5 мм и 1,8 мм для зоны 1А и толщиной 1,2 мм и 1,5 мм для зоны 2А не удовлетворяют требованиям термической стойкости к прямому действию на них используемых компонент тока искусственной молнии с нормированными амплитудно-временными параметрами (АВП). Расчетно-экспериментальным путем с применением капиллярного контроля установлено, что для зон 1А и 2А прямое действие соответствующих компонент тока искусственной молнии с нормированными АВП на ИО панелей топливного бака самолета указанной толщины приводит к их сквозному проплавлению, способному вызвать взрыв топливных паров в рассматриваемом баке самолета и его катастрофу. 

Ключові слова


молния; топливный бак самолета; образец панели топливного бака; термическая молниестойкость; компоненты тока молнии; генератор тока искусственной молнии; расчет; эксперимент

Повний текст:

PDF ENG (English) PDF RUS

Посилання


Yuman M.A. Molniya [Lightning]. Moscow, Mir Publ., 1972. 327 p. (Rus).

Uman M.A. Natural and artificially-initiated lightning and lightning test standards. Proceedings of the IEEE, 1988, vol.76, no.12, pр. 1548-1565. doi: 10.1109/5.16349.

SAE ARP 5412: 2013. Aircraft Lightning Environment and Ralated Test Waveforms. SAE Aerospace. USA, 2013. − pp. 1-56.

SAE ARP 5416: 2013. Aircraft Lightning Test Methods. SAE Aerospace. USA, 2013. − pp. 1-145.

Baranov M.I., Koliushko G.M., Kravchenko V.I., Nedzel’skii O.S., Dnyshchenko V.N. A Current Generator of the Artificial Lightning for Full-Scale Tests of Engineering Objects. Instruments and Experimental Technique, 2008, no.3, pp. 401-405. doi: 10.1134/s0020441208030123.

Baranov M.I., Buriakovskyi S.G., Rudakov S.V. The tooling in Ukraine of model tests of objects of energy, aviation and space-rocket engineering on resistibility to action of pulsed current of artificial lightning. Electrical engineering & electromechanics, 2018, no.4, pp. 45-53. doi: 10.20998/2074-272X.2018.4.08.

Baranov M.I. Izbrannye voprosy elektrofiziki. Monografiya v 3kh tomakh. Tom 2, Kn. 2: Teoriia elektrofizicheskikh effektov i zadach [Selected topics of Electrophysics. Monograph in 3 Vols. Vol.2, Book2. A theory of electrophysical effects and tasks]. Kharkiv, Tochka Publ., 2010. 407 p. (Rus).

Knopfel' G. Sverkhsil'nye impul'snye magnitnye polia [Ultra strong pulsed magnetic fields]. Moscow, Mir Publ., 1972. 391 p. (Rus).

Raiser Yu.P. Fizika gazovogo razryada [Physics of gas discharge]. Moscow, Nauka Publ., 1987. 592 p. (Rus).

Kuhling H. Spravochnik po fizike. Per. s nem. [Dictonary on Physics. Translated from German]. Moscow, Mir Publ., 1982. 520 p. (Rus).

Baranov M.I., Nosenko M.A. Influence of the thermal action of artificially-initiated lightning current on specimens of the metal skin of an aircraft. Journal of Engineering Physics and Thermophysics, 2009, vol.82, no.5, pp. 978-987. doi: 10.1007/S10891-009-0272-z.

Baranov M.I., Kniaziev V.V., Rudakov S.V. Calculation and experimental estimation of results of electro-thermal action of rationed by the international standard IEC 62305-1-2010 impulse current of short blow of artificial lightning on the thin-walled coverage from stainless steel. Electrical engineering & electromechanics, 2017, no.1, pp. 31-38. doi: 10.20998/2074-272X.2017.1.06.

IEC 62305-1: 2010 «Protection against lightning. Part 1: General principles». Geneva, IEC Publ., 2010.

Available at: https://en.wikipedia.org/wiki/Duralumin (accessed 20 May 2018).

Available at: https://znanija.com/task/26630096 (accessed 10 June 2018).

Abramov N.R., Kuzhekin I.P., Larionov V.P. Characteristics of penetration of the walls of metal objects when exposed to lightning. Electricity, 1986, no.11, pp. 22-27. (Rus).

Baranov M.I., Buriakovskyi S.G., Rudakov S.V. The metrology support in Ukraine of tests of objects of energy, aviation and space-rocket engineering on resistibility to action of pulses of current (voltage) of artificial lightning and commutation pulses of voltage. Electrical engineering & electromechanics, 2018, no.5, pp. 44-53. doi: 10.20998/2074-272X.2018.5.08.

Baranov M.I., Kniaziev V.V., Rudakov S.V. The coaxial shunt for measurement of current pulses of artificial lightning with the amplitude up to ±220 kA. Instruments and Experimental Technique, 2018, vol.61, no.4, pp. 501-505. doi: 10.1134/S0020441218030156

Baranov M.I., Rudakov S.V. Electrothermal action of the pulse of the current of a short artificial-lightning stroke on test specimens of wires and cables of electric power objects. Journal of Engineering Physics and Thermophysics, 2018, vol.91, no.2, pp. 544-555. doi: 10.1007/s10891-018-1775-2.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Юман М.А. Молния. − М.: Мир, 1972. − 327 с.
  2. Uman M.A. Natural and artificially-initiated lightning and lightning test standards // Proceedings of the IEEE. − 1988. − vol.76. − no.12. − pр. 1548-1565. doi: 10.1109/5.16349.
  3. SAE ARP 5412: 2013. Aircraft Lightning Environment and Ralated Test Waveforms. SAE Aerospace. USA, 2013. − pp. 1-56.
  4. SAE ARP 5416: 2013. Aircraft Lightning Test Methods. SAE Aerospace. USA, 2013. − pp. 1-145.
  5. Baranov M.I., Koliushko G.M., Kravchenko V.I., Nedzel’skii O.S., Dnyshchenko V.N. A Current Generator of the Artificial Lightning for Full-Scale Tests of Engineering Objects // Instruments and Experimental Technique. – 2008. – no.3. – pp. 401-405. doi: 10.1134/s0020441208030123.
  6. Baranov M.I., Buriakovskyi S.G., Rudakov S.V. The tooling in Ukraine of model tests of objects of energy, aviation and space-rocket engineering on resistibility to action of pulsed current of artificial lightning // Electrical engineering & electromechanics. – 2018. – no.4. – pp. 45-53. doi: 10.20998/2074-272X.2018.4.08.
  7. Баранов М.И. Избранные вопросы электрофизики: Монография в 3 томах. Том 2, Кн. 2: Теория электрофизических эффектов и задач. − Харьков: Точка, 2010. − 407 с.
  8. Кнопфель Г. Сверхсильные импульсные магнитные поля. − М.: Мир, 1972. − 391 с.
  9. Райзер Ю.П. Физика газового разряда. − М.: Наука, 1987. − 592 с.
  10. Кухлинг Х. Справочник по физике / Пер. с нем. под ред. Е.М. Лейкина. − М.: Мир, 1982. − 520 с.
  11. Baranov M.I., Nosenko M.A. Influence of the thermal action of artificially-initiated lightning current on specimens of the metal skin of an aircraft // Journal of Engineering Physics and Thermophysics. – 2009. – vol.82. – no.5. – pp. 978-987. doi: 10.1007/S10891-009-0272-z.
  12. Baranov M.I., Kniaziev V.V., Rudakov S.V. Calculation and experimental estimation of results of electro-thermal action of rationed by the international standard IEC 62305-1-2010 impulse current of short blow of artificial lightning on the thin-walled coverage from stainless steel // Electrical engineering & electromechanics. – 2017. – no.1. – pp. 31-38. doi: 10.20998/2074-272X.2017.1.06.
  13. IEC 62305-1: 2010 «Protection against lightning. Part 1: General principles». Geneva, IEC Publ., 2010.
  14. https://ru.wikipedia.org/wiki/Дюралюминий.
  15. https://znanija.com/task/26630096.
  16. Абрамов Н.Р., Кужекин И.П., Ларионов В.П. Характеристики проплавления стенок металлических объектов при воздействии на них молнии // Электричество. – 1986. – №11. – С. 22-27.
  17. Baranov M.I., Buriakovskyi S.G., Rudakov S.V. The metrology support in Ukraine of tests of objects of energy, aviation and space-rocket engineering on resistibility to action of pulses of current (voltage) of artificial lightning and commutation pulses of voltage // Electrical engineering & electromechanics. – 2018. – no.5. – pp. 44-53. doi: 10.20998/2074-272X.2018.5.08.
  18. Baranov M.I., Kniaziev V.V., Rudakov S.V. The coaxial shunt for measurement of current pulses of artificial lightning with the amplitude up to ±220 kA // Instruments and Experimental Technique. − 2018. − vol.61. − no.4. − pp. 501-505. doi: 10.1134/S0020441218030156.
  19. Baranov M.I., Rudakov S.V. Electrothermal action of the pulse of the current of a short artificial-lightning stroke on test specimens of wires and cables of electric power objects // Journal of Engineering Physics and Thermophysics. – 2018. – vol.91. – no.2. – pp. 544-555. doi: 10.1007/s10891-018-1775-2.




Copyright (c) 2019 M. I. Baranov, S. G. Buriakovskyi, A. S. Hrytsenko, V. A. Kostiuk


This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

ISSN 2074–272X (Print)
ІSSN 2309–3404 (Online)