Математическое моделирование электротепловых процессов в металлической обшивке летательного аппарата при воздействии на нее молнии

Abstract

Предложены приближенные математические модели двумерного температурного поля в опорной зоне канала грозового электрического разряда, воздействующего в атмосферном воздухе на плоскую стенку металлической обшивки летательного аппарата (ЛА). На их основе установлено, что при прямом ударе молнии в ЛА импульсная составляющая тока молнии временной формы 2/50 мкс с нормированной амплитудой 200 кА и длительностью 500 мкс из-за электротеплового действия вызывает локальное разрушение алюминиевой стенки обшивки ЛА на глубину до 0,4 мм, а длительная составляющая тока молнии с той же амплитудой и длительностью в 1000 мс может вызывать ее проплавление на глубину до 1,5 мм.

Запропоновано наближені математичні моделі двовимірного температурного поля в опорній зоні каналу грозового, електричного розряду, який діє у атмосферному повітрі на плоску стінку металевої обшивки літального апарату (ЛА). На їх основі встановлено, що при прямому ударі блискавки в ЛА імпульсна складова струму блискавки часової форми 2/50 мкс з нормованою амплітудою 200 кА і тривалістю 500мкс через електротеплову дію викликає локальне руйнування алюмінієвої стінки обшивки ЛА на глибину до 0,4 мм, а тривала складова струму блискавки з тією ж амплітудою і тривалістю в 1000 мс може викликати її проплавлення на глибину до 1,5 мм.