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飞机雷击附着点的确定能够为飞机防雷设计提供依据，是飞机雷击区域划分和飞机各部件进行雷电试验鉴定的先决条件. 本文提出了一种基于分形理论的飞机雷击初始附着点数值模拟的新方法. 该方法首先依据标准SAE-ARP5416中有关飞机雷击附着点试验的规定，确定放电间隙、雷电起始坐标、飞机姿态和放电次数等参数，然后根据分形理论，使用电介质击穿模型模拟符合自然界雷电物理机理和几何特征的雷电先导分形发展过程，同时考虑飞机自身触发双向先导的情况，最终得到飞机的雷击附着点分布. 通过本文方法仿真模拟得到飞机F-4雷击附着点的分布概率，并分别与该飞机飞行实验和实验室高压放电实验测试得到的真实雷击附着点的概率分布情况比较，结果基本吻合，验证了该方法的有效性. 研究结果为飞机雷击附着点仿真模拟提供了一个有潜力的方法，可作为飞机防雷设计和今后开展相关研究工作的基础.Determination of the aircraft lightning attachment points which can provide the basis for the design of aircraft lightning protection, is a prerequisite for the division of lightning strike zones and the lightning test of aircraft components. In this paper, a novel numerical simulation method based on fractal theory is presented to simulate lightning attachment points on airplane. Firstly, the discharge gap distance, lightning starting coordinates, aircraft attitudes, discharge times and other parameters are determined according to the relevant provisions about aircraft lightning attachment point test in standard SAE-ARP5416. Then, according to the fractal theory, the dielectric breakdown model is used to simulate the fractal growth of the lightning leaders, which accords with physical mechanisms and geometric characteristics of nature lightning. Finally, considering the case where the aircraft itself triggers the bi-directional leader, we obtain the distribution of aircraft lightning attachment points. Because the probability distribution of lightning attachment points on aircraft F-4 obtained through the simulating is almost in line with those obtained through actual aircraft flight test and laboratory test, the proposed method is verified. The proposed method provides a potential way of simulating the lightning attachment points on aircraft. And this method can be used as the foundation of the aircraft lightning protection design and future related research work.
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[1] 杜啸颖, 俞振华.分形格点中伊辛模型的临界行为. 必威体育下载 , 2023, 72(8): 080503.doi:10.7498/aps.72.20222432 [2] 丁慧强, 戴婷婷, 程鸾, 张卫宁, 王恩科.低横动量 $\varUpsilon(1 S)$ 介子在强子气体中的分布. 必威体育下载 , 2023, 72(19): 192501.doi:10.7498/aps.72.20230990[3] 赵大帅, 孙志, 孙兴, 孙怀得, 韩柏.基于分形理论的微间隙空气放电. 必威体育下载 , 2021, 70(20): 205207.doi:10.7498/aps.70.20210362 [4] 李宗祥, 蒋如斌, 吕冠霖, 刘明远, 孙竹玲, 张鸿波, 刘昆, 李小强, 张雄.人工引发闪电上行负先导的发展传输特征. 必威体育下载 , 2021, 70(19): 199201.doi:10.7498/aps.70.20210283 [5] 杨毅, 唐刚, 张哲, 寻之朋, 宋丽建, 韩奎.科赫分形基底上受限固-固模型动力学标度行为的数值研究. 必威体育下载 , 2015, 64(13): 130501.doi:10.7498/aps.64.130501 [6] 杨毅, 唐刚, 宋丽建, 寻之朋, 夏辉, 郝大鹏.分形基底上受限固-固模型动力学性质的数值模拟研究. 必威体育下载 , 2014, 63(15): 150501.doi:10.7498/aps.63.150501 [7] 张永伟, 唐刚, 韩奎, 寻之朋, 谢裕颖, 李炎.分形基底上刻蚀模型动力学标度行为的数值模拟研究. 必威体育下载 , 2012, 61(2): 020511.doi:10.7498/aps.61.020511 [8] 杨娟, 卞保民, 彭刚, 李振华.随机信号双参数脉冲模型的分形特征. 必威体育下载 , 2011, 60(1): 010508.doi:10.7498/aps.60.010508 [9] 邢长明, 刘方爱.基于Sierpinski分形垫的确定性复杂网络演化模型研究. 必威体育下载 , 2010, 59(3): 1608-1614.doi:10.7498/aps.59.1608 [10] 张青, 邓小玖, 张启兴, 李耀东, 张永明.火灾烟颗粒分形模型和球形模型光散射的比较研究. 必威体育下载 , 2010, 59(10): 7442-7446.doi:10.7498/aps.59.7442 [11] 杨俊岭, 郭立新, 万建伟.基于未充分发展海谱的分形海面模型及其电磁散射研究. 必威体育下载 , 2007, 56(4): 2106-2114.doi:10.7498/aps.56.2106 [12] 王运华, 郭立新, 吴振森.改进的二维分形模型在海面电磁散射中的应用. 必威体育下载 , 2006, 55(10): 5191-5199.doi:10.7498/aps.55.5191 [13] 丁国华, 祖方遒, 李先芬, 席 赟, 沈融融.液态In-80wt%Sn合金结构的分形分析. 必威体育下载 , 2006, 55(8): 4188-4192.doi:10.7498/aps.55.4188 [14] 孙春峰.钻石分形晶格上Ising模型的配分函数与关联函数. 必威体育下载 , 2005, 54(8): 3768-3773.doi:10.7498/aps.54.3768 [15] 齐红基, 黄立华, 邵建达, 范正修.Kuramoto-Sivashinsky与Karda-Parisi-Zhang模型中生长界面分形特性研究. 必威体育下载 , 2003, 52(11): 2743-2749.doi:10.7498/aps.52.2743 [16] 李英, 孔祥木, 黄家寅.X分形晶格上Gauss模型的临界性质. 必威体育下载 , 2002, 51(6): 1346-1349.doi:10.7498/aps.51.1346 [17] 张济忠.氧化钼分形生长的核晶凝聚模型. 必威体育下载 , 1992, 41(8): 1302-1307.doi:10.7498/aps.41.1302 [18] 陈式刚.连续相变临界点处的分形结构. 必威体育下载 , 1991, 40(4): 584-587.doi:10.7498/aps.40.584 [19] 吴式枢.自旋波理论最近的发展. 必威体育下载 , 1958, 14(3): 233-243.doi:10.7498/aps.14.233 [20] 周培源.湍流理论的近代发展. 必威体育下载 , 1957, 13(3): 220-244.doi:10.7498/aps.13.220
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