雷击仿真

CST为飞机提供了全面的闪电防护仿真解决方案。飞机在雷电防护仿真方面的流程如下：

雷击仿真流程图

雷击防护仿真中可分为两大步骤进行。

1、雷击附着点仿真分析

飞机闪电?；ど杓频氖滓挝袷腔ɡ谆髑??；智虻哪康氖侨妨⒎苫砻娓鞑课辉谏恋缁肪诚碌牡燃逗屯ǖ赖母阶盼恢茫匀啡仙恋绲缌骺赡芡ü姆苫峁?。这有助于指导油箱和燃油系统、航电系统、雷达系统等的防雷布局设计。

在确定大型客机的气动外形后，为了分析雷击对飞机的影响程度，可以根据已有的飞机雷击经验以及飞机表面不同的雷电附着特性和传导特性，将飞机划分为三个区域：

区域1：初始雷击放电附着可能性很大的飞机表面，称为直接雷击区域。

区域2：当气流从区域1的初始附着点吹过来时，有很高的可能性会对飞机表面进行雷击放电，这就被称为扫雷区

区域3：指除了第一和第二区域以外的所有飞机表面。在这个区域，雷击的可能性较低，但可能传导强大的电流。

下图所示为某客机的详细雷击分区图。

雷击分区图

CST工作室套装中的静电求解器可以快速仿真分析雷击附着点。通过对给定电势下整个机身的静电场分布进行仿真，可以判断雷击附着点，具体如下：

雷击模型

附着点判断

2、雷击效应仿真

在进行飞机遭雷击仿真时，CST具备快速建立完整机身仿真模型的能力，包括机身模型、电缆、电路以及雷击信号和路径等，如下图所示。

雷击效应模型

CST软件内部集成了MIL-STD-464A标准（与国军标GJB1389相似）的仿真功能，可模拟200kA峰值电流的雷击表面电流。这种雷击表面电流的主要能量集中在30MHz以下的频段。CST软件的时域算法支持直接使用标准雷击信号进行仿真激励，从而可以一次仿真得出各种瞬态和稳态雷击效应的结果。

在下面的图片中，我们可以看到金属机身和碳纤维机身在雷击发生6微秒时的内部磁场分布的仿真结果对比。

电磁场分布

下图所示为在不同时刻下，飞机蒙皮内外表面的电流分布。

电流分布

下图所示为飞机内部不同电缆上感应到的瞬态电流。

电路图

瞬态电流分布

如您有相关仿真需求，或想了解更多关于CST电磁仿真软件相关内容（教程、试用、资讯等），可与我们取得联系18620856065。