2023年3月2日,一架客机在美国田纳西州上空飞行时,被雷电击中并发生了严重颠簸。尽管已经及时的安全迫降了,但机上仍有7名乘客受到了伤害。不过这已经算是幸运的了。
2019年,莫斯科飞往摩尔曼斯克的客机在飞行过程中因受到了雷击,导致飞机上的自动化设备失灵。最终,在紧急迫降时造成了机身爆炸起火,41人在这场重大事故中失去了生命。
据统计,每年地球上空会出现31亿次闪电,平均每秒出现100次。而每天在天上飞的飞机数不胜数,被雷电击中的概率自然不小。
那么,被雷击中后的飞机会发生什么呢?飞机的结构都是由导电材料,也就是铝合金制成的。而由于雷击的发展是由云层到地面的过程,因此飞机的结构就提供了一个“导体”,使飞机成为了闪电路径中的一部分。
当飞机通过雷暴区时,周围的云雨滴会与机身摩擦而产生相反的电荷,这就是飞机的摩擦起电。而随着云雨滴的浓度越来越大,导致粒子带电量也越来越大,当电场强度达到约418V/m时,就会发生大气放电也就是闪电了。
通常来说,飞机的翼尖、垂直尾翼、天线、机关和升降舵等部位遭遇到雷击的概率最大。而雷击造成的危害主要体现在飞机外壳的金属蒙皮被烧毁;飞机的防护罩被击碎;电气仪表、通信和导航设备受到电磁干扰;闪电中的强电光造成飞机上的人员处于短暂失明或者精神错乱的状态;严重的甚至会引起油箱爆炸。
那么,该如何避免飞机被雷击?能否在飞机上安装避雷针呢?首先,飞机上是无法安装避雷针的。因为避雷针的原理是要将空中的电荷引到地面上,而飞机并没有处于接地状态,没有安装避雷针的必要条件。因此,如何预防被雷击就要放到了飞机自身了。
仔细观察飞机翼尖会发现,这里被安装了几根像避雷针一样的设备,这其实就是飞机的静电释放器。当飞机被雷电击中时,电流会经过飞机外壳、流过机身和机翼,最终流向静电释放器进行放电。如此一来,电流就不会进入到机体内部伤害到乘客了。
除此之外,为了避免油箱受到雷击而发生爆炸,因此燃油系统都会被安置在放电电弧直接附着概率最低的区域。同时,在油箱及内部带电的部分,也都会被设计为低阻抗通路。这样一来,雷电的电流在通过时就不会产生过高热量了。不过,能够机智的避开雷暴区飞行,才是一劳永逸的方法。