雷电对于飞机所造成的损伤情况受到碳纤维复合材料本身以及当时所处的环境的影响，主要包括了导电改性方式的影响，导电铺层的影响，在研究过程中首先选择不同导电改性方式下T800/5228A碳纤维复合材料的层压板，以充分研究其在不同导电改性方式下所产生的雷电损伤规律，同时在复合材料层压板雷电损伤实验中应当确保是处于标准规定的雷電流波形条件之下，对于不同防护方式所造成的实验器材的损伤情况进行统计，进而得出提升碳纤维复合材料雷电防护能力的有效方式。

　　在损伤面积的实验中可以看到，在雷电流注入之后采用表面一层镀电膜的方式能够取得比层间一层导电膜更加理想的防护效果。层间多加一层导电膜能够取得比层间一层导电膜更加理想的防护效果，至少能够减少一半以上的损伤。采用铺导电膜的形式能够获得比较理想的防护效果。采用表层铺导电膜能够取得比层间铺导电膜更好地防护效果，在层间进行绝缘无纺布的操作方式对于雷电防护能力的提升并无明显作用。

　　在损伤的深度上，在导电传导中，电流膜起着重要作用，包括对于损伤深度的影响，采用层间多加层导电膜的运作方式能够取得比较理想的导电效果，能够提升碳纤维复合材料的雷电防护能力。采用层间加绝缘无纺布的防护方式在碳纤维复合材料的雷电防护能力的提升上所发挥的作用比较有限。

　　目前有限元仿真技术得到了快速地发展，运用专业的仿真软件能够有效降低成本，同时得到比较理想的实验效果。在铺层的上表面中央输入简化的雷电流模型，雷电流最高达到40ka，在仿真实验结束之后充分观察复材板的损伤情况以及复材板的温度，对采取了导电铺层防护和没有防护的复合材料所产生的损伤情况进行对比分析，从而分析导电铺层对于复合材料的雷电损伤所产生的反应。铝的沸点是2467度，当电流注入到铝层之后，因为铝的沸点比较低，就造成了铺铝层大面积损伤现象的发生。根据仿真结果，和没有进行防护作用的复合材料板导电铺层相比，所产生的损伤面积比较小。导电铺层的运用能够泄放部分的雷电流，同时导电铺层的烧蚀能够有效吸收雷电流热效应所产生的热量，所以导电铺层的运用能够有效保护复合材料板，减少其损伤面积。

　　碳纤维复合材料纤维方向上具有比较高的导电率，能够进行很好地导电，但是在厚度方向上，与纤维径向方面所构成的导电率比较小。因此在碳纤维复合材料雷电防护能力的提升中起着重要制约作用的因素就是碳纤维复合材料的厚度方向上的导电率。

　　在损伤面积上，碳纤维复合材料厚度方向的导电率逐渐增加的情况下，所造成的损伤面积也在逐渐降低，因此为了促进碳纤维复合材料雷电防护能力的有效提升，可以采用增加导电率从而促进碳纤维复合材料厚度方向上导电率提升的方向。

　　在损伤厚度上，随着厚度方向上导电率的增加其造成的雷电损伤在逐渐降低，因此为了促进碳纤维复合材料雷电防护能力的提升可以采用提高复合材料厚度方向上导电率的操作方式。

　　雷电波形中的重要参数之一是电流峰值。在特定冲击电流波形的作用下，随着电荷量的增大，其峰值也随着增大。这对于碳纤维复合材料雷电防护的提升具有重要的影响作用。从损伤面积情况来看，随着电流波形峰值的增大，其损伤面积也随着增大，损伤面积的增加幅度也在随着增大。在损伤造成的深度方面，随着波形峰值的增加，损伤深度也在随着增加，当处于4/20us简化雷电波形之下，雷电流的峰值与雷电所造成的深度呈现出线性的关系。

　　目前飞机在制造材料的选择上大量使用了复合材料，其各方面优势比较明显，但是与铝制材料相比，碳纤维复合材料的导电性能比较差，随着电流的扩散会造成严重的损伤。采用火焰喷涂铝防护和编织铜网防护的碳纤维复合材料相比能够实现更好的雷电防护能力。雷电损伤的发生过程与碳纤维复合材料本身以及雷电环境有一定的关系，应当采取有效措施提升雷电防护能力，保障飞行安全。

　　阅读延伸：《碳纤维复合材料助力飞机实现轻量化》