飞机照明技术及标准现状分析

飞机照明技术及标准现状分析

范海鹏

陕西飞机工业有限责任公司 陕西汉中 723000

摘 要：飞机照明技术及标准一直都是致力于照明系统研究人员的难题，飞机外部照明又是飞机照明的一个重要分支，每一个时期飞机的照明系统都可以反映世界照明技术的发展。光源是照明技术的基本核心，光源的研究变革是照明技术发展的关键。整体照明设计技术、自动调光技术、与夜视成像系统（NVIS）兼容的机内外照明技术、机外照明灯具隐身技术的应用也使得飞机的整体性能逐步提高，从而提升了飞行的安全性和军用飞机的作战能力。在照明技术发展的过程中标准化始终发挥着重要的协调作用，因此，有必要将技术与标准有机结合进行分析研究。

关键词：飞机；照明技术；标准

1飞机照明系统的发展

飞机照明系统也是一项不断发展的新型照明技术。飞机的照明系统，是用于提供飞机起飞、航行和着陆时照明的部分，它是飞机照明的一个非常重要的部分。目前为了保证飞机在起飞、巡航、着陆时的安全性及顺利飞行，对于飞机照明系统的要求也是越来越高，原始的飞机照明系统条件是非常简陋的，采用钨丝灯作为光源，光线比较分散，聚光性能差，后来对钨丝灯的内部进行了一番改进，增加了一些反射结构，飞机着陆、滑行才更加安全有保障[1]。当然，随着飞机产业的发展，飞机的数量也是逐渐增多，这就造成了飞机空间密度的增大，为了使飞行员及时发现临近飞机避免相撞，就有了红一绿一白三色灯系统的航行灯结构，以此来标志飞机的轮廓及航行的方向，后来就设计出了频闪灯、防撞灯等系统，与航行灯相互协作，以便于飞行员在高速飞行时及时准确的发现临近的飞机。而近期，飞机照明技术系统不断的发展起来，照明条件也有了很大的改善，各类灯具发挥独特的作用，再加上相互配合实现各种功能。

2飞机照明关键技术及标准分析

2.1 与NVIS兼容的照明技术

近年来，航空NVIS技术在欧美军用航空技术中发展迅速，各国为了提高各种飞机的夜间作战能力，纷纷成立改装公司对现役机进行夜视兼容照明改装。在新机研制中直接采用与NVIS兼容的照明设计。美国最早将夜视成像系统用于军用飞机上，也是最早发现座舱照明对夜视成像系统的干扰。美国在1986年发布了MIL-L-85762《与夜视成像系统兼容的飞机内部照明》后，解决了机内照明系统与NVIS的兼容问题，从而为NVIS在飞机上的广泛使用奠定了基础。1989年改版为MIL-L-85762A《与夜视成像系统兼容的飞机内部照明》。2001年又发布了MIL-STD-3009《与夜视成像系统兼容的飞机照明》，代替了MIL-L-85762A，其中增加了机外照明NVIS兼容的要求，但机外照明技术还不成熟。2005年SAE发布SAEARP5825《双模式机外灯具的设计要求和试验方法》完善了机外照明的要求和测试方法[2]。

我国从1999年开始，航空NVIS技术在新研制的专用直升机上首次使用，随后在直升机型号大改中实现批量夜视兼容照明改造，2005年完成首架米－171机的夜视兼容照明改造，鉴定后将对米系列飞机进行批量夜视兼容照明改造。新研制的直升机型号也将采用与夜视成像系统兼容的照明系统。1992年参照MIL-L-85762A标准，制定了GJB1394-1992，该标准规定了与NVIS兼容的飞机内部照明的性能、布局、检验要求及测试方法，适用于飞机上使用NVIS的驾驶舱和其他舱中的所有照明系统、照明子系统及照明装置。未涉及机外照明与NVIS兼容要求，由于照明技术的快速发展，GJB1394-1992的很多技术要求已不能适应新型照明系统的研制需求。

2.2 机翼检查灯技术

机翼结冰是飞机发生事故的主要原因之一，机翼检查灯用于在夜间照亮机翼边缘、发动机舱、机翼上表面及其他外表面，便于视觉检查外表面的结冰情况或其他临界情况。机翼检查灯的设计和安装位置应为机组人员提供正常的照明，且不应产生妨碍机组成员作业的炫光或反光。为了规范机翼检查灯的性能、设计、安装、试验等方面的要求，国外标准有SAEARP4087A《机翼检查灯设计准则》。该标准补充了FAA关于机翼探冰灯的有关规定，规定了照明等级、需照亮的机翼面积、性能、光源等设计要求，预定用于固定翼飞机上照亮机翼前缘、发动机短舱和机翼上表面的机外照明设备[3]。

我国涉及机翼检查灯的标准有GJB2020A-2012和HB6440-1990。这两份标准均是飞机内部和外部照明设备的通用技术要求，仅对检查灯提出了其安装位置、照度、颜色、色度等方面的要求，未对机翼检查灯的光源、功能、设计和结构、寿命、互换性、维修性等提出详细的设计要求和验证要求，但已不能满足大型运输机外部照明系统研制的需求。

2.3 飞机驾驶舱防眩光技术

眩光是影响飞行员安全驾驶的不利因素，飞机内外部照明系统设计、布置的不当引起的眩光，会对飞行员视觉产生严重影响。在飞机照明系统设计过程中，减少或消除眩光的产生是系统设计首要考虑的因素之一。国外标准有SAEAIR1151A《驾驶舱眩光》、SAEARP6161《驾驶舱眩光》等，为飞机照明系统的设计提供了指导。在如何消除或减少驾驶舱眩光方面，我国尚缺乏相关技术标准，急需参考国外相关标准资料，开展减少飞机驾驶舱眩光的设计指南标准编制，为飞机驾驶舱照明系统设计提供指导。

2.4 飞机空中加油照明技术

空中加油技术作为增大飞机航程和作战半径、增加续航时间、增加飞机载弹量、增强航空兵战略机动能力的重要手段，在现代战争中广泛应用。空中加油照明设备为驾驶员实现加油对接和空中加油提供保证，是具备空中加油系统的飞机必备的照明设备。美军标中关于照明系统的标准较为齐全，覆盖飞机座舱和机外照明的总体设计要求和通用规范[4]。

我国涉及空中加油照明的标准有GJB2020A-2012和HB6440-1990。这两份标准均是飞机内部和外部照明设备的通用技术要求，其中空中加油照明相关部分主要包括加油机加油灯调光、会合灯、引导灯、输油指示灯、软管伸出标志灯和锥管照明灯、受油机受油探管灯、空中加油探管照明灯与NVIS的兼容性等方面的通用要求，不涉及控制和设计要求，同时各类空中加油相关的照明标识也未进行规定，现有标准已不能满足大型运输机和新一代飞机空中加油照明系统研制的需求。

2.5 LED光源应用技术

光源技术的发展对航空照明系统的影响至关重要。LED作为新一代光源，具有功耗低、寿命长，可靠性高等优点，LED照明设备正逐步取代传统照明设备。以LED为光源的灯具已经应用到飞机的防撞灯、机翼和尾部频闪灯、与NVIS兼容的机内外照明以及隐蔽照明。美国针对LED应用技术制定了SAEARP6253《LED及其飞机应用》标准，该标准从LED灯应用的注意事项、颜色、加热和热稳定、可靠性指标、光源的维护、输入功率、非正常状态、环境要求、电气要求、元器件降额、冷却等方面提出了应用LED灯及其组件时的指导性建议和要求。

我国目前缺少指导LED灯在飞机照明系统应用的相关技术标准，急需通过对国内外相关技术、标准规范的研究，提出飞机LED光源应用指南，指导相关照明系统的设计，促进飞机照明技术的发展，提升整体设计、研制、测试水平。

2.6 飞机频闪防撞灯测试技术

随着大功率LED光效的不断提高，LED已越来越多地被应用到飞机机外照明的设备上，其中包括防撞灯等。为了解决LED为光源的防撞灯测试，美国发布了SAEARP5029《频闪防撞灯测试方法》。该标准规定了飞机红色和白色频闪防撞灯有效光强的测试要求和方法，适用于在实验室、维修厂房、机场环境下对飞机频闪防撞灯的测试，不适用于闪光持续时间大于0.2s的光源的测试，例如，旋转灯标或闪光白炽灯泡等。

结束语

总而言之，飞机照明技术具有巨大的应用潜力。采用现代化科学照明技术，有助于飞机的安全飞行，大大提升了飞机照明技术的整体性能。

参考文献

[1]桑龙.某型加油区域照明灯底座断裂故障的研究与改进[J].甘肃科技纵横，2016，45(08):22-24.

[2]刘洪涛.民用飞机照明数字仿真技术研究[J].技术与市场，2015，22(09):42+45.

[3]杨帆.某型飞机航行灯改装关键技术研究[J].航空维修与工程，2015(07):74-75.

[4]陈香艳.某通用飞机照明系统适航条款符合性验证[J].科技与创新，2014(19):12.