航空領(lǐng)域中最典型的兩種靜電形成的原理：摩擦起電和感應(yīng)起電。通過了解靜電形成的原理和靜電在航空器不同部件中存在的不同負(fù)作用，學(xué)習(xí)如何預(yù)防靜電荷的聚集以及釋放掉聚集的靜電荷，讓我們?cè)陲w機(jī)維護(hù)和修理中更好地預(yù)防靜電和放掉靜電，從而確保航空安全和人員安全。

　　摘要：本文對(duì)靜電的形成原因進(jìn)行簡(jiǎn)單講述，并列舉在民航客機(jī)中某些部位容易形成靜電和該部位中靜電的負(fù)作用，我們?cè)诠ぷ髦袘?yīng)如何預(yù)防靜電的聚集和釋放靜電。

　　Abstract： This paper simply introduces the reasons for the formation of static electricity， lists the parts that are easy to form the electrostatic and the negative effect of the electrostatic in the civil aircraft and expounds how to prevent the gathering of static electricity and release the electrostatic in the work.

　　關(guān)鍵詞：電力論文,靜電,導(dǎo)電,搭接線,接地線,放電刷

　　Key words： static electricity;electric conduction;bonding jumper;grounding line;static discharge wick

　　1 靜電形成原理

　　物質(zhì)都是由分子組成，分子是由原子組成，原子中有帶負(fù)電荷的電子和帶正電荷的質(zhì)子。在正常狀況下，一個(gè)原子的質(zhì)子數(shù)與電子數(shù)量相同，正負(fù)平衡，所以對(duì)外表現(xiàn)出不帶電的現(xiàn)象。我們都知道摩擦起電而很少聽說(shuō)接觸起電，實(shí)質(zhì)上摩擦起電是一種接觸又分離而造成正負(fù)電荷不平衡的過程。在航空當(dāng)中最常見的靜電產(chǎn)生原因是飛機(jī)在飛行中受空氣的摩擦而產(chǎn)生靜電。另一種常見的靜電是感應(yīng)起電，當(dāng)帶電物體接近不帶電物體時(shí)會(huì)在不帶電的導(dǎo)體的兩端分別感應(yīng)出負(fù)電和正電。

　　2 靜電在客機(jī)中的負(fù)作用

　　簡(jiǎn)單列舉以下幾種靜電在民航客機(jī)上的負(fù)作用：客機(jī)上的靜電會(huì)對(duì)通訊導(dǎo)航系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，靜電電壓過高會(huì)擊穿空氣放電干擾機(jī)組正常駕駛，靜電會(huì)擊穿損壞電路，靜電會(huì)吸附細(xì)小塵埃，靜電會(huì)引起火災(zāi)。

　　2.1 靜電對(duì)通訊和導(dǎo)航的干擾 早在二戰(zhàn)時(shí)期，就有人發(fā)現(xiàn)飛機(jī)飛行時(shí)，靜電起電和放電過程對(duì)飛機(jī)上的無(wú)線電設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的射頻干擾，特別是對(duì)中、長(zhǎng)波通訊和導(dǎo)航系統(tǒng)的干擾尤為嚴(yán)重。飛機(jī)在飛行過程中，靜電不斷產(chǎn)生、積累，使飛機(jī)電壓上升。當(dāng)電壓達(dá)到足夠高時(shí)，在機(jī)體突出部位的周圍空間形成的電場(chǎng)強(qiáng)度超過了空氣的擊穿場(chǎng)強(qiáng)，便會(huì)發(fā)生電暈放電。這種電暈放電，猶如一臺(tái)無(wú)線電發(fā)射機(jī)，不斷向空間發(fā)射頻帶寬度達(dá)10-20兆赫的無(wú)線電波。不但對(duì)機(jī)上無(wú)線電通訊產(chǎn)生雜音干擾，而且對(duì)導(dǎo)航系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。

　　2.2 靜電對(duì)雷達(dá)的干擾 雷達(dá)罩必須是復(fù)合材料(雷達(dá)波能夠穿透的材料)，與金屬材料相比復(fù)合材料導(dǎo)電性差，飛行中由于空氣的摩擦雷達(dá)罩的表面同樣也會(huì)有電荷的產(chǎn)生。假如雷達(dá)罩上的靜電荷不能有效釋放，在雷達(dá)罩表面積聚的電荷一方面會(huì)導(dǎo)致遭“雷擊”，另外一方面雷達(dá)罩表面聚集的電荷也會(huì)屏蔽掉雷達(dá)波的穿透，造成雷達(dá)工作不正常或不能有效探測(cè)到前方的氣象和地形。

　　2.3 靜電會(huì)損壞電路 隨著電子技術(shù)的發(fā)展，航空儀表和計(jì)算機(jī)都采用集成電路和芯片，具有體積小、運(yùn)算快、工作電壓低等優(yōu)點(diǎn)。但是這些設(shè)備對(duì)靜電的限制要求也越來(lái)越高。在空氣干燥的季節(jié)，當(dāng)你開門時(shí)偶爾會(huì)有電擊的感覺，這就是靜電放電。當(dāng)你帶靜電的身體接觸到這些電路時(shí)，在你沒有任何感覺的情況下，這塊電路就可能因?yàn)殡娏鲹舸�損壞，這也給飛機(jī)維修帶來(lái)一定的困難。

　　3 如何預(yù)防靜電聚集以及原理

　　針對(duì)靜電在民航客機(jī)上的負(fù)作用，提出以下一些措施防靜電荷的聚集和放掉聚集的靜電荷。

　　3.1 放電刷 放電刷安裝在飛機(jī)表面外尖端部分，實(shí)際上放電刷的阻抗較大才正常(一般不大于25-50兆歐)，放電刷的尾端有一個(gè)金屬針用于放電;飛機(jī)在空氣中運(yùn)動(dòng)，由于空氣和其它雜質(zhì)的摩擦，在飛機(jī)機(jī)身上將產(chǎn)生靜電電荷，一般為正電荷，通常電荷均勻分布在機(jī)身表面，但大氣層也是一個(gè)電磁場(chǎng)，由于電磁場(chǎng)的作用，導(dǎo)致這些電荷集中到飛機(jī)外表比較尖頂、薄等邊緣區(qū)域，如果沒有放電刷的作用，在電荷積累到一定能量時(shí)將導(dǎo)致空氣或云層水分子之間的擊穿放電。

　　3.2 搭接和接地 搭接和接地使得客機(jī)上本相互獨(dú)立的組件、艙門、伺服馬達(dá)等相互之間與機(jī)身結(jié)構(gòu)形成低阻值的通路。與在地面取地球的電勢(shì)為零的原理一樣，在客機(jī)上取機(jī)身結(jié)構(gòu)電勢(shì)為零，通過各部件與機(jī)身結(jié)構(gòu)相連使得各部件之間盡量不存在電勢(shì)差。

　　3.3 雷達(dá)罩釋放靜電 雷達(dá)罩這種復(fù)合材料如何放掉上面聚集的靜電荷呢?民航客機(jī)通常在雷達(dá)罩上均勻地安裝導(dǎo)電條，導(dǎo)電條再經(jīng)搭接線和客機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)連接。通過電勢(shì)差將非導(dǎo)電體雷達(dá)罩表面的靜電電荷經(jīng)由導(dǎo)電條傳導(dǎo)到機(jī)身結(jié)構(gòu)從而達(dá)到釋放靜電的目的。

　　3.4 組件的金屬外殼 具有金屬外殼的組件和儀表，不只是為了使其更加堅(jiān)固，還會(huì)形成法拉第籠效應(yīng)，保護(hù)內(nèi)部的電子元器件不受外部無(wú)線電信號(hào)等的干擾。同時(shí)某一組件即使產(chǎn)生靜電荷也會(huì)通過金屬外殼和安裝組件的金屬支架傳導(dǎo)到機(jī)身結(jié)構(gòu)從而降低電勢(shì)差。

　　4 案例

　　4.1 案例一 1995年5月至8月期間，某航空公司MD90型飛機(jī)B-2109在空中遇到飛機(jī)穿云時(shí)，VHF1、2、3通訊接收機(jī)組耳機(jī)和揚(yáng)聲器里都有嚴(yán)重背景雜音，發(fā)射噪音也極大，嚴(yán)重覆蓋和干擾機(jī)組和空管的通話，一度對(duì)飛行安全構(gòu)成威脅。維修人員先后更換VHF收發(fā)組、控制盒、天線、饋線、放電刷等均無(wú)效。最終工程師根據(jù)故障時(shí)間分析，發(fā)現(xiàn)該機(jī)故障是在更換左機(jī)翼后不久才出現(xiàn)的。機(jī)翼的工作又能與無(wú)線電通訊有多少聯(lián)系呢?由于安裝疏忽，左機(jī)翼與機(jī)身處于“絕緣狀態(tài)”造成飛行中左機(jī)翼的靜電無(wú)法釋放，導(dǎo)致此嚴(yán)重故障。最后，拆除機(jī)翼與機(jī)身連接處的“絕緣體”后，該故障才徹底排除。

　　4.2 案例二 2013年10月B-5217機(jī)多次在起飛滑跑時(shí)因出現(xiàn)速度剎車不預(yù)位燈亮導(dǎo)致機(jī)組中斷起飛。經(jīng)多次排故發(fā)現(xiàn)其原因是反推頂塊和速度剎車手柄的機(jī)構(gòu)間有過多灰塵聚集導(dǎo)致不能正常運(yùn)行。是什么原因?qū)е略诳臻g相對(duì)密閉的金屬機(jī)構(gòu)下表面都有大量灰塵聚集?能導(dǎo)致這個(gè)部位灰塵聚集的最大因素就是靜電。

　　5 客機(jī)維修中如何減小靜電的危害

　　對(duì)于機(jī)身應(yīng)檢查放電刷是否工作正常。在日常維護(hù)檢查中發(fā)現(xiàn)放電刷有丟失或損壞的現(xiàn)象，當(dāng)不能及時(shí)更換時(shí)應(yīng)保證每個(gè)機(jī)翼的放電刷數(shù)量和整體數(shù)量能夠達(dá)到飛機(jī)制造廠家要求的最低放行數(shù)量(否則會(huì)嚴(yán)重影響機(jī)身靜電釋放效果)。應(yīng)定期使用兆歐表測(cè)量從放電刷尖部到放電刷所在的機(jī)身底座的電阻值是否在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，阻止過大應(yīng)用水濕潤(rùn)兆歐表測(cè)量筆接觸的部分(減小接觸電阻)，測(cè)量值取測(cè)量的最小值。(見圖1)假如放電刷的電阻值超出范圍應(yīng)及時(shí)更換放電刷，假如還不能達(dá)到要求就應(yīng)檢查放電刷的安裝底座。

　　6 總結(jié)

　　航空靜電是不可能完全消除的，但是我們可以采取一些措施防止靜電荷的聚集和釋放聚集的靜電荷。因此我們必須嚴(yán)格按照手冊(cè)正確安裝搭接線、接地線、放電刷等，定期測(cè)量阻值是否在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，更換部件時(shí)注意防靜電，儲(chǔ)存電子器件時(shí)注意溫度和濕度的控制，才能把靜電控制在不產(chǎn)生危害的程度之內(nèi)。

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