胡 挺，余雄庆

(南京航空航天大学 飞行器设计先进技术国防重点学科实验室， 南京 210016)

传统飞机多为铝合金结构，可在恶劣的气象条件下飞行，并能经受闪电的冲击。因为铝是一个非常好的电导体，被闪电击中时，很少出现严重或灾难性的损坏。现代飞机设计中，飞机结构开始越来越多地使用复合材料，碳纤维复合材料(CFC)是最常使用的具有导电性的复合材料，闪电模拟试验表明未保护的部分可能会被破坏[1-2]。材料的损坏由碳纤维的电阻升温造成，雷击能在极短时间内传送大量的电流，非金属材料传递电荷十分困难，这种电荷的快速传送会使复合材料层快速升温汽化，如果这一过程发生在有限的空间内，就能产生很大的气压，压力值可达到大面积结构损伤的程度[3]。

早在1946年，国外就开始建立雷电研究所，对雷电现象的本质与产生的机理进行研究，探讨相关防护方法[4-9]。Hirano等[10]用实验方法研究了不同脉冲波形雷电流作用下复合材料层合板的损伤，并通过无损检测技术探测层合板内部损伤，结果表明不同冲击参数的雷电流产生的焦耳热对复合材料层合板破坏模式产生的影响都不同。Hirohide Kawakami等人对复合材料层合板表层铺设金属网的雷击防护效果进行了试验研究[11]，阐明了雷电防护金属网的重要性，铺设金属网的层合板和不铺设金属网的层合板的损伤对比分析结果表明金属网起到了很好的防护效果，但是复合材料层合板还是出现了结构破坏损伤。……