Sự phức tạp của việc lập mô hình Chơi casino đánh trên máy bay

Có khoảng 40-100 vụ Chơi casino đánh ở đâu đó trên thế giới mỗi giây mỗi ngày. Máy bay thương mại và quân sự cũng không tránh khỏi hiện tượng này và cũng có thể bị Chơi casino đánh.

Hiệu ứng Chơi casino có thể dẫn đến mất toàn bộ máy bay nếu không được giảm thiểu đúng cách. Tác động của Chơi casino thường được phân chia thành tác động đến cấu trúc vật lý (tác động trực tiếp) và tác động đến các thiết bị điện tử (tác động gián tiếp).

Chơi casino có thể xuất hiện trên mặt đất ở độ cao khoảng 50.000 feet. Tất cả các công trình trên mặt đất và bệ trên không hoạt động ở độ cao lên tới 50.000 feet phải xem xét môi trường Chơi casino trong thiết kế của chúng.

Một nhiệm vụ kỹ thuật quan trọng là xác định vị trí Chơi casino sẽ bám vào máy bay hoặc vật thể khác. Vị trí đính kèm là một vấn đề quan trọng đối với thiết kế máy bay và cơ sở.

Chơi casino ban đầu bám vào máy bay tại một địa điểm và thoát ra tại một hoặc nhiều địa điểm. Hơn 90% các vụ Chơi casino đánh trên máy bay là do sự hiện diện của chính máy bay.

Bước đầu tiên trong việc bảo vệ máy bay khỏi Chơi casino là xác định các khu vực nơi Chơi casino có khả năng tấn công máy bay. Máy bay di chuyển nhanh hơn thời gian tồn tại của sự kiện Chơi casino, do đó có xu hướng có nhiều điểm tấn công khi tia Chơi casino quét ngược lại khi máy bay di chuyển về phía trước.

Phân vùng chống Chơi casino cho máy bay bao gồm việc tách từng khu vực bề mặt bên ngoài của máy bay thành một danh mục cụ thể dựa trên khả năng bị Chơi casino đánh, quét Chơi casino và bám Chơi casino.Các bước bắt buộc được trình bày chi tiết trong tiêu chuẩn quốc tế SAE ARP 5414A: Phân vùng máy bay.Có ba phương pháp cũ để xác định vị trí đính kèm:

• Thử nghiệm mô hình quy mô — Một phiên bản mô hình nhỏ của máy bay được đưa đến phòng thí nghiệm điện áp cao. Mô hình được điều chỉnh để xem nơi mà tia Chơi casino có khả năng bám vào.
• Phân tích quả cầu lăn — Một quả cầu có bán kính liên quan đến dòng Chơi casino cực đại có thể được lăn trên đường khuôn ngoài máy bay (OML) để xem nơi có khả năng xảy ra sự gắn kết.
• Mô hình hóa điện trường — Sử dụng mô phỏng điện từ 3D (EM), người chỉ huy được đưa đến gần mô hình máy bay để xem nơi điện trường (E-field) có nhiều khả năng bám vào nhất.

Mặc dù cả ba đều được cơ quan tiêu chuẩn chấp nhận nhưng mô hình trường điện tử có cơ sở kỹ thuật tốt nhất. Thử nghiệm mô hình tỷ lệ không phải là tối ưu vì bán kính cong được biết là ảnh hưởng đến việc tăng cường trường E gần một vật thể.

Mô hình hóa trường điện tử trước đây đã sử dụng các phương pháp tuyến tính do thiếu các công cụ mô phỏng giúp mô hình hóa chính xác các hiệu ứng phi tuyến tính và đa vật lý của quầng sáng trong không khí. Tuy nhiên, các phương pháp phi tuyến tính là phương pháp định lượng và chính xác nhất để xác định vị trí gắn Chơi casino.

Phí EMA3D, một phần mềm mô phỏng được thiết kế để phân tích hiện tượng sạc và phóng điện, bao gồm các bộ giải đa vật lý kết hợp mô hình hóa động lực học đầy đủ của việc gắn Chơi casino. Công cụ này giải quyết động lực học của các hiệu ứng hào quang trong không khí bằng cách giải các hiệu ứng độ dẫn không khí phi tuyến tính trong miền thời gian.

Các quá trình vật lý cho quá trình ion hóa và tái hợp không khí bao gồm sự tách electron, gắn electron vào các phân tử trung tính để tạo thành ion âm, tái tổ hợp ion dương và tái kết hợp ion dương.

Động lực học chất lỏng được mô hình hóa bằng cách giải các phương trình chất lỏng để bảo toàn động lượng, năng lượng và mật độ hạt. Những phương trình này bao gồm lực từ và lực điện tác dụng lên các hạt tích điện.Các loại cờ bạc Maxwellcác phương trình điện động lực học và các phương trình ion hóa và tái hợp không khí.

Bộ giải cho phép các kỹ sư dự đoán nơi sự cố không khí và quầng hào quang sẽ hình thành. Được mô phỏng sâu hơn, nó hiển thị vị trí chính xác trên các phương tiện và công trình nơi Chơi casino sẽ bám vào.

Trong hình bên dưới, chúng ta xem xét một tàu cánh quạt từ nền tảng cất cánh và hạ cánh thẳng đứng bằng điện (eVTOL). Tia Chơi casino dẫn đầu đang đến gần sẽ được tích điện bằng nguồn dòng điện.

Mô-đun hóa học không khí phi tuyến của EMA3D Charge ghi lại động lực quầng sáng từ tia tiên đạo đang đến gần. Mô phỏng xác định nơi Chơi casino sẽ bám vào.

Vì mô phỏng là động nên nó cũng có thể xác định dạng sóng phóng điện. Động lực tái hợp cũng giải quyết được việc giảm hạt tải điện giữa các sự kiện phóng điện.

Bộ giải đằng sau mô-đun hóa học không khí phi tuyến tính của EMA3D Charge đã được xác thực trong một chương trình của chính phủ, trong đó một chiếc máy bay F-106 được trang bị cảm biến đã được cố tình bay vào nơi có giông bão với hy vọng bị Chơi casino đánh. Sau khi thu thập dữ liệu về 714 lần Chơi casino đánh, bộ giải trong EMA3D Charge đã diễn giải và sao chép dữ liệu¹. Nỗ lực kỹ thuật có ảnh hưởng này đã phát hiện ra các dạng sóng Chơi casino mới và là cơ sở cho nhiều khía cạnh của chương trình phát triển Chơi casino hiện đại.

Phí EMA3Dlà một sản phẩm mới của Ansys dựa trên bộ giải đa vật lý đã được xác thực, có thể xác định vị trí của điểm gắn Chơi casino dựa trên đặc điểm kỹ thuật của chi tiết sự kiện Chơi casino. Các kỹ sư thiết kế, chứng nhận và thử nghiệm máy bay cũng như các công trình chống Chơi casino phải xem xét ảnh hưởng của Chơi casino.

Tài liệu tham khảo

[1] F. L. Pitts, B. D. Fisher, V. Mazur và R. A. Perala, "Máy bay rung chuyển do tia Chơi casino (bảo vệ hệ thống điện tử)" trongPhổ IEEE, tập. 25, không.