5月5日，俄羅斯SSJ100起飛后不久即遭雷擊而選擇返航，最終選擇迫降失敗釀成慘劇。歷史上一直存在因雷擊而機毀人亡的例子，但更多的是飛機遭受雷擊后仍安全返航和未造成嚴重損傷而未被記錄的飛機遭雷擊的事例。這也側面說明了飛機雷電防護的有效性和重要性。
民航飛機需具備雷電防護能力
雷電是由強烈的大氣對流引起的大氣體電荷分布極不均勻繼而將大氣電離后形成蜿蜒曲折、分支眾多的電離通道，最終沿主通道連接至相反極性的電荷中心使電荷中和、泄放以完成放電的過程，并常伴隨著聲、光、熱和電磁等多種物理現象的發生。而自人類發明飛機以后， 雷電就一直是飛機飛行安全的重大威脅之一。飛機在飛行中經常會遇到云地間甚至云內的雷電打擊，據統計，固定航線的飛機平均每年遭受一次雷擊。
而飛機雷電防護的意義正是保障被雷擊飛機的飛行安全。即使飛行員依照飛行手冊和氣象雷達的建議，也不可能做到100%不被雷電打擊。所以對飛行器雷電防護來說， 最重要的并不是防止被雷擊中，而是耐雷擊。飛機的雷電防護設計就是一系列為了保證飛機在遭到雷擊后，結構上不出現影響飛行安全的損傷，并維持飛行所必須的關鍵系統安全、正常工作所采取的措施。否則， 如果飛機因雷擊而發生發動機系統， 航電系統、燃油系統等有一個甚至多個失常，乃至故障、無法恢復， 或者機內燃油被引燃、引爆等情況， 那么飛行的安全性就無從談起。正因為如此，世界各主要民機適航審定當局均把飛機雷電防護鑒定試驗作為適航取證必不可少的環節，強制要求民航飛機具備足夠的雷電防護能力。
我國飛機雷電防護試驗水平穩步提升
關于飛機雷電防護的研究自20世紀下半葉開始，世界上以歐洲DGA實驗室、美國LTI實驗室為首率先開展了相關研究工作，包括對自然雷電參數以及飛機對雷電打擊的耦合效應的研究，并在20世紀80年代開始形成了飛機雷電防護試驗標準體系。以美國FAA為例，現行飛機雷電防護有關標準包括ARP- 5412/5414/5416對飛機雷電防護試驗采用的標準雷電波形、區域劃分和試驗條件都做出了具體的規定， 這些標準也都隨著對飛機雷電防護研究的發展而經歷數次更新。
中國飛機雷電防護試驗工作自20世紀90年代開始起步，在合肥航太飛機雷電防護實驗室開創性地開展運7–200A（“新舟”60）的雷電防護試驗研究工作，之后主編了飛機雷電防護試驗標準GJB 3567—1999《軍用飛機雷電防護鑒定試驗方法》，并在國內外發表了大量相關論文，還出版了專著《航空器雷電防護技術》。隨后飛機雷電防護設計以及試驗研究在國內逐漸得以推廣。
現代飛機雷電防護通常從設計開始，應該貫穿飛機整個研制過程， 把雷電防護的意識滲透到飛機設計中。由于雷電打擊飛機整個過程過于復雜，還無法從理論分析和仿真角度給出可靠而精確的防護能力鑒定結論，所以必須通過地面模擬雷電試驗對飛機雷電防護能力做鑒定。通常實驗室把自然雷電環境分解為雷電壓和雷電流兩部分分別模擬， 在飛機雷電附著點分區試驗后，針對雷電打擊飛行器造成的直接效應、間接效應選取對應電壓、電流波形分別開展鑒定試驗。其中間接效應試驗包括設備級、系統級和整機級， 整機級雷電防護試驗是目前適航取證強制要求通過的。
目前，我國合肥航太具備完善的可執行國際先進雷電防護標準的實驗室，包括4.8MV沖擊電壓發生器和沖擊大電流發生器裝置，能輸出滿足標準的雷電壓、雷電流波形， 還擁有移動式外場全機雷電防護試驗裝置，對民航飛機開展的雷電防護鑒定試驗可獲得中國、美國、歐洲適航審定當局的認可。通過20多年的發展，特別是以我國某大型飛機全機雷電試驗為標志，我國飛機雷電防護試驗水平已經躋身國際前三。
未來，我們應該認識到飛機雷電防護設計是保證飛行器飛行安全的核心技術之一，要重點發展我們自己的雷電防護設計力量。建設極高沖擊電壓發生器等一系列世界先進裝置，可大大提高飛機雷電縮比試驗的比例尺度，更真實模擬自然雷電環境。同時，要大力開展基礎研究來加深我國對飛機雷電防護標準的理解和應用，為以后飛機雷電防護標準的修訂做支撐。
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2019/5/29
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