浅谈雷击对飞机危害及检查维护的重要性

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（民航西藏区局拉萨机场机务工程部，西藏 拉萨 850050）

雷击是由于大气层中静电荷聚集到足够多时击穿空气介质而形成一种云层对云层，云之间或者云层对大地之间迅猛的放电现象。飞机机翼前缘、发动机前缘、雷达罩都是铝合金导电材质，当雷电发生时，飞机结构就提供了一个“短路”的路劲，将飞机成为闪电路劲的一部分。根据空客公司统计结果，一架飞机，平均每飞3000小时被雷击一次，大多数飞机在15000英尺以下发生雷击，由于这区间飞机高度不断变化，会产生高度差引起正负电荷区间时，飞机起到搭桥作用，诱发闪电雷击，其实这高度刚好飞机处于起降和进近阶段。虽然频率不算高，但是在日常飞机维修中不容小看。因此我们平常过站维修认真对待雷击，综合检查，评估损坏。否则既可能造成航班延误，甚至取消；又可能对飞行安全构成威胁，严重会影响生命财产安全，因此业界对其非常重视。

1 雷击

当雷击事件发生后，机务人员在地面目视检查发现飞机表面蒙皮或机身接缝处出现烧蚀状，蒙皮上有漆层颜色变化、烧蚀点、凹陷或小洞；由于雷击强度不一样，小洞或凹陷直径大小也不一样，大多数在直径大约在1∕4英寸左右，搭地线或放电刷折断；机翼复合材料结构除了漆色变色和击穿外，还可能分层或材料丢失；发动机尾喷管表面烧蚀、缺口等。尤其是强雷击会造成飞机结构损坏和电气设备，如通讯系统、导航系统和操纵系统的影响，严重会影响系统的工作，从而影响飞机的安全威胁，甚至会发生飞机失事。

在飞机雷击事件中，据统计各种可能的雷击点，可以在飞机上分成以下区域（如图1）：

图1 飞机表面遭受雷击区域的等级划分

区域1：该区域的飞机表面是最容易雷击部位，如雷达罩、发动机前沿、翼尖部位以及大翼后部区；

区域2：该区域飞机的表明是最容易受到从区域1开始的雷电扫荡过部位；

区域3：包括除了区域1和区域2以外所有飞机表明，受到雷击的可能性较低。

由于飞机结构材料等不同，不同区域遭受雷击的几率不一样，如下面表1所示：根据雷击遭受可能性程度来划分，各机身部分遭受雷击统计结果：

2 雷击对飞机的危害

2.1 雷击对飞机机身表面的损伤

在日常航线维修中，我们目视检查到飞机机身表面的损伤和变色，通常主要表现在雷电所产生的电弧作用下，在雷电击入点、机翼后缘、蒙皮接缝及放电点等处，集中的强电流会在瞬间产生大量热量，会造成局部位置的金属材料熔化、表面涂层烧焦，蒙皮留下凹坑或烧熔点。假如这些部位被雷击中之后产生的电流会经过机身表面金属最后在机身经由专门的放电设备释放，从而降低雷击对飞机机体表面损伤。

表1 雷击概率统计表

但是往往电流大量产生的地方，在那一瞬间，电流会产生一定的破坏，通常会表现为击中位置表面金属被融化，机身蒙皮漆层变色、烧蚀点、凹陷或小洞，搭地线或放电刷折断；机翼复料结构除了变色和击穿外，还可能分层或材料丢失；发动机尾喷管表面烧蚀、缺口、凹坑等，严重影响了机身表面的结构。

2.2 雷击对飞机部件产生不同程度影响

2.2.1 雷电形成的高电压会直接击穿雷达罩，虽然雷达罩是玻璃纤维等绝缘材料制成，并有良好导体分流条，但是一瞬间产生的高压、强电流没能迅速传导至机身，大量聚集产生的电荷形成高压会击穿雷达罩，损伤机头里的机载雷达和导航通讯系统等。

2.2.2 雷击过程所产生的强大电流会形成电磁场，而飞机内部采用的有大量的电磁设备，所产生的雷击电磁脉冲会使飞机设备磁化而无法正常工作，也可能使一些复合材料结构产生分层和断裂。如无线电罗盘被磁化，无线电通讯受干扰、舵面等。

2.2.3 虽然飞机上雷击产生的电流大部分会通过机上安装专业的放电设备放电，但是，一般情况下除了产生的巨大电流外还有相当多的静电，这些静电不仅会通过雷击产生，更会与外界空气产生摩擦，会形成电荷。如果这些电荷没有释放，飞机落地时就可能造成巨大危险，通常情况下地面维修机务人员以及其他接近航空器器的相关人员，如果油灌车一旦靠近，就可能造成人员伤亡和设备故障。另外闪电击中油箱话，可能会造成油箱燃烧，甚至会爆炸。

2.2.4 通常飞机雷击会同时带来了电阻热，闪电电流流经飞机结构,沿其路径能量被转换成热量。电阻热通常造成焊接痕迹,尤其在闪电电流短期存在过的地方这种痕迹最明显；还有会产生声振波，当高强度震波会使薄金属蒙皮变形或薄的合成蒙皮破裂。

3 雷击后对飞机的检查内容

首先我们检查雷击工作之前，听从机组处得到关于飞机状态信息，查阅以往飞行报告（PFR），完成雷击所造成相关附加及关联信息，并是否超过检查整个表面发现损坏如孔、分层、脱落等允许限制，最终允许限制参见SRM相关章节。

当飞机发现雷击后按严格飞机维修手册要求进行检查，如参考雷击章节AMM TASK 05-51-18-200-001A进行如下检查。

3.1 雷达罩

目视检查雷达罩外表和导电条有无烧蚀痕迹、颜色变化、击破或其他损伤。

3.2 风挡玻璃

目视检查风挡玻璃、固定窗、活动窗玻璃及窗框有无颜色变化、烧蚀痕迹或其他损伤。

3.3 前、主起落架舱门

目视检查轮舱门及附近区域有无颜色变化或烧蚀痕迹、击破和分层，搭地线有无断裂或损伤。

3.4 前、主起落架

外观检查起落架的结构以及连接件等有无颜色变化、烧蚀痕迹或其他损伤，减震支柱是否烧蚀痕迹或油漆变色。

3.5 机腹

检查机腹螺钉、铆钉、蒙皮及接缝处有无油漆变色，烧蚀点或蒙皮被击破，通讯导航天线有无击中被烧蚀。

3.6 机身

检查机身蒙皮铆钉、螺钉附近有无油漆变色、烧蚀或击破。检查探头、放水口、暴露在外的一些传感器以及相搭接处有无变色或被烧蚀，外部灯光及附近地区、APU尾喷部分有无变色或被烧蚀。

3.7 大翼

检查机翼上下表面及前后缘有无变色或烧蚀，检查禁、缝翼及襟翼导轨、扰流板、副翼等有无烧蚀、变色击破或其他损伤。检查放电刷有无断裂或损伤，检查翼尖部分有无烧蚀或击破等。

3.8 尾翼部分

检查垂尾、平尾、升降舵、方向舵蒙皮，尤其是前后缘有无颜色变化、烧蚀痕迹、击破、分层或其他损伤；检查放电刷、舵面铰接部分、搭地线等有无颜色变化或烧蚀痕迹甚至断裂。

3.9 发动机

检查进气口、整流罩、尾喷口及吊舱区域有无颜色变化或烧蚀痕迹、击破、分层和其他损伤。

3.10 雷击保护器

19XU1和19XU2检查有无损伤。

以上在雷击后进行全面检查以对损害进行估测，并确保飞机在主最低设备清单（MMEL）情况下至少能够继续使用，才能保证飞机飞行的基本功能和安全性能。

4 雷击后对飞机的维护要求

做好雷达系统的维护工作，及时准确排除故障，确保雷达系统可靠性和精确性；对于雷达罩导电条、搭接带、放电刷等损坏后应及时修复；因雷击造成复合材料结构穿孔或分层而保留一定期限修理时，需密封该损伤区域，避免水汽进入；发动机尾喷管钛合金表面雷击时，用碳化硅砂纸打磨去除损伤；尾喷管后缘铝合金表面雷击时，用氧化铝砂纸打磨去除损伤；由于无法准确预知雷击点的位置，其数量和损伤也和雷击强度有关，因此务必按照工作单完成雷击后的全面检查，测试和修理，严格按照MEL和SRM放行飞机。

5 结束语

总之，雷击对飞机的影响较为常见，通常情况不仅影响航班正点率和航空公司的经济效率，更影响飞机的飞行安全，甚至会带来严重飞行事故。我们要认真对待雷击的危害性，要采取有效措施降低雷击对飞行造成的危害。虽然飞机设计不能避雷，但是可以通过利用ACARS系统，及时获得最新的气象信息，我们充分利用飞机上的气象雷达，探测雷区，进而绕过雷区，从而实现避雷。当飞机遭受雷击后，我们按严格飞机维修手册对飞机雷击的基本原理和过程进行检查，找出雷击的击入点和击出点，找出所有损伤，并要进行综合检查，评价损坏，至少要根据MEL和SRM的条件确定是否可以继续飞行，这样会确保飞机安全和减少航班延误有积极作用。