Способ оповещения о грозовой опасности на борту летательного аппарата
СПОСОБ ОПОВЕЩЕНИЯ О ГРОЗОВОЙ ОПАСНОСТИ. НА БОРТУ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА, основанный на измерении напряженности неискаженного Электрического поля в атмосфере, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности оповещения, одновременно с измерением напряженности неискаженного электрического поля, измеряют скорость нарастания этого поля по курсу полета летательного аппарата, сравнивают измеряемые значения напряжённости поля и скорости нарастания зтоГо поля с заданными критическими уровнями, а оповещение о грозовой опасности производят при одновременном превышении напряженностью поля и скоростью нарастания напряженности этого поля заданных критических уровней .
союз советских
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (и) () )) (s))s В 64 0 45/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ по изОБРетЕниям и ОткРытиям
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ м . аэаюЫ л Л . а -..3-=2
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ (21) 2774627/23 (22) 04.06.79 (46) 15.11.91. Бюл. t+ 42
- (71) Государственный научно-исследовательский энергетический институт им, Г.M.
Кржижановского (72) Э.M. Базелян, В.А. Бранденбургский и
И,Г. Пулавская (53) 621.317.328(088.8) (56) Патент США йв 2454630, - кл. 324-72;
1948..(54)(57) СПОСОБ ОПОВЕЩЕНИЯ О ГРОЗОВОЙ ОПАСНОСТИ. HA БОРТУ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА, основанный на
Изобретение относится к области гроэозащиты, точнее — к оповещению о грозовой опасности на борту летательного аппарата.
Известен способ оповещения о грозовой опасности на борту летательного аппарата, основанный на измерении напряженности неискаженного электрического поля в атмосфере.
Однако, достоверное оповещение о грозовой опасности на основе данного способа, в принципе, невозможно, так как в нем отсутствуют данные о критических уровнях напряженности поля в атмосфере, опасных для летательного аппарата, К тому же, система грозооповещения, основанная только на измерениях напряженности электрического поля, весьма ненадежна, в силу того, что сигнал оповещения необходимо г измерении напряженности. неискаженного электрического поля в атмосфере, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения достоверности оповещения, одновременно с измерением напряженности неискаженного электрического поля, измеряют скорость нарастания этого поля по курсу полета летательного аппарата, сравнивают измеряемые значения напряженности поля и скорости нарастания этого поля с заданными критическими уровнями, а оповещение о грозовой опасности производят при одновременном превышении напряженностью поля и скоростью нарастания напряженности этого поля заданных критических уровней. выдавать при напряженности поля меньше критической, и помимо данных о напряженности поля требуется информация об изменении напряженности по курсу полета летательного аппарата. При попадании летательного аппарата в электрическое поле с напряженностью близкой к критической, срабатывание системы грозооповещения при определенном уровне напряженности может явиться не только ложным, но и опасным, т,к, не исключено, что начавший маневр летательный аппарат будет перемещаться в сторону усиления поля, в то время как полет по старому курсу был не опасен.
Цель изобретения — повышение достоверности оповещения о грозовой опасности на борту летательного аппарата.
Поставленная цель достигается тем, что в способе оповещения о грозовой опасно778108
6 — -2е <-е 1 б Е1 Екр — Еаа dг)„ сщ,ч 55 сти на борту летательного аппарата, основанном на измерении напряженности параметров неискаженного электрического поля в атмосфере, одновременно с измерением напряженности неискаженного электрического поля, измеряют скоростьа нарастания этого поля по курсу полета летательного аппарата, сравнивают измеряемые значения йапряженности поля и скорости нарастания этого поля с заданными критическими уровнями, а оповещение о грозовой опасности производят при одновременном превышении напряженностью поля и скоростью нарастания напряженности этого поля заданных критических уровней.Критические уровни напряженности поля в атмосфере для летательных аппаратов различных габаритов получены авторами на Основе исследований, Летательные аппараты в атмосфере, в подавляющем большинстве случаев, пора" жаготся молниями, инициируемыми самыми летательными аппаратами, Для инициирования разряда молнии летательным аппаратом необходимым является условие одновременного устойчивого развития or летательного аппарата двух разрядов противоположных полярностей. Устойчивое развит ле положительного разряда требует наличия разности потенциалов около 1500 кВ на расстоянии 3 м от поверхности летательного аппарата. Для Отрицательного разряда условия развития устойчивого развития идентичны, Выполнение условий, необходимых для развития разряда молнии от летательного аппарата, зависит От степени искажения по"- ля летательным аппаратом и от величины напряженности неискаженного электрического поля в атмосфере, Для конкретного летательного аппарата величина критической напряженности электрического поля, при которой происходит инициирование разряда молнии от летательного аппарата, определяется исключительно формой и размерами этого летательного аппарата. Расчет с учетом сложной формы летательного аппарата выявил возможность упрощения формулы для Определения критического уровня напряженности путем замены формы летательного аппарата на эквивалентный эллипсоид вращения с большой осью, равной длине летательного аппарата, и малой осью, равной диаметру фюзеляжа, В этом случае формула для определения крй1 йческого уровня -напряженности поля для конкретного летательного аппарата записывается, как 4йГеа а1 аа a 2е 8 на(еа illa -e аТi(еаа21(а где а — длина летательного аппарата (м); Ь вЂ” диаметр летательного аппарата (м); 2l2 22 2 Критическую скорость нарастания поля по курсу полета летательного аппарата определяют по формуле: где E Еоп — опасный уровень напряженности, принятый для оповещения; t p — время, требуемое для выполнения маневра летательным аппаратом; ч — скорость полета; f — текущая координата расстояния по курсу полета. Измерение градиента напряженности поля по курсу полета можно производить на основе измерений тока смещения через выведенную на поверхности летательного аппарата изолированную секцию. Величина тока смещения в этом случае будет равна: OE Ice = 8 Sl(yc ч при v = сопзт, о г где S — площадь секции; - kyc — КозффИЦИЕНт УСИЛЕНИЯ ПОЛЯ На секции; е — диэлектрическая проницаемость. На фиг. 1 изображена схема установки на летательном аппаоате датчиков 1 напряженности поля и датчика 2 нарастания напряженности поля; на фиг, 2 — блок-схема системы оповещения о грозовой опасности, состоящая из датчика 1 напряженности поля, датчика 2 нарастания напряженности поля, блоков сравннеия 3 и 4 блока 5 совпадения и табло 6 оповещения. Способ оперативного оповещенйя о грозовой опасности может осуществляться с помощью указанной на фиг. 2 схемы следующим образом. От датчиков 1 и 2 непрерывно поступают сигналы; пройорциональные величинам напряженности неискаженного электрического поля в атмосфере по осям нос — хвост и крыло— крыло и величине скорости нарастания на п яженнаоСги поляа по курсу полета летательного аппарата, В блоках 3 и 4 происходит сравнение сигнала от датчиков с заданными 778108 Использование предлагаемого способа грозового оповещения обеспечивает следующие преимущества: Корректор Н. Ревская Редактор МЯенина Техред М,Моргентал Заказ 4638 Тираж " Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35. Раушская наб„4/5 Произвбдственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина. 101 критическими уровнями напряженности поля и скорости нарастанйя напряженности поля, соответствующими по величине конкретному летательному аппарату. В блоках 3 и 4 вырабатываются сигналы, поступающие на блок совпадения 5. При одновременном наличии в блоке 5 сигналов от датчиков 3 и 4, превышающих заданные критические уровни, блок 5 формирует сигнал оповещения, поступающий на табло 6 оповещения. а) возможность осуществлять достоверное оповещение о возникновении опасности поражения молнией непосредственно в месте дислокации летательного аппарата; 5 б) возможность организации дифференцированного подхода к грозозащите летательных аппаратов различных типов; в) возможность осуществлять прогнозирование вероятности поражения летатель10 ных аппаратов различных типов в рейсовых полетах по статистике возникновения электрических полей с определенным уровнем напряженности в атмосфере на трассах полетов, 15
