Случаи удара молнии в пассажирские авиалайнеры происходят не так уж часто, всего 1 - 2 раза в год. Однако это только те попадания атмосферного электричества, которые регистрируются официально. В большинстве же случаев контакты молний с самолётами проходят так, что заметить это практически невозможно. И поэтому прежде чем начинать бояться летать, лучше ознакомится с тем, что же происходит с самолётом на самом деле, когда в него бьёт молния.
Но прежде чем начать описание всех процессов, нужно выделить два крайних случая:
- Самолёт находится на территории аэропорта, на ВПП или на рулёжке, и в него бьёт молния. Согласитесь, что опасность в таком случае минимальная, потому что пассажиров можно начать высаживать в любой момент, а к услугам самого самолёта вся мощь наземной аэродромной спецтехники. И поэтому такой случай мы рассматривать не будем из-за его неинтересности.
- Самолёт находится в воздухе, и в него попадает молния. Обычно это происходит на высоте до 5 тыс. м. В этом случае воздушное судно гораздо уязвимее. Нет возможности высадить пассажиров, и никакие наземные службы не помогут. Вот как раз о такой ситуации и поговорим.
Итак, как только самолёт пересекает место предполагаемого электрического пробоя толщи воздуха, то в этом месте сразу же возрастает электрическая проводимость. Это связано с тем, что алюминиевый планер самолёта гораздо лучше проводит ток, чем воздух. И поэтому зачастую сам самолёт и является той самой последней каплей, которая и приводит к возникновению электроискрового разряда.
Но поскольку сам самолёт не является конечной целью для молнии, то она проходит через него дальше. И поэтому обычно при ударе молнии на обшивке остаётся так называемая точка входа молнии и точка её выхода. Именно эти места чаще всего оплавляются. Как правило деформируются сами алюминиевые панели планера и их заклёпки.
И поскольку сам самолёт весит сотни тонн, то эта огромная масса алюминия способна без проблем пропускать через себя огромные токи молнии, которые варьируются на уровне 30 тыс. ампер. Разумеется такой силы тока и длительности его протекания в несколько секунд недостаточно, чтобы даже немного нагреть алюминиевый планер самолёта. И именно поэтом пассажиры как правило ничего не замечают при ударе молнии.
А что же электроника? Ведь она же очень чувствительная.
Алюминиевый планер самолёта, а также все его композитные составляющие из диэлектрических материалов чередуют друг друга таким образом, что фактически формируют так называемую клетку Фарадея. В результате ток, проходящий через самолёт, выбирает путь наименьшего сопротивления, и он не может попасть внутрь, где и находится электроника.
Топливные баки с авиационным керосином.
Топлива в самолёте в самом начале полёта может быть больше, чем весит сам самолёт, и поэтому его нужно защищать от молнии. Так в процессе выжигания керосина образующиеся пустоты в баках заполняются инертным газом, чтобы в них не было взрывоопасных паров. Плюс ко всему топливоо не кантактирует с планером самолёта, а значит и разрят не сможет просто взять и перескочить на баки.
Особенности оперения.
Если посмотреть на элементы оперения самолётов, то закрылки, винглеты (законцовки крыльев), а также хвост, киль и прочие элементы снабжены разрядниками. Это такие торчащие усики, которые выполняют функцию молниеотводов. Они рассеивают электростатические заряды с поверхности в атмосферу. И поэтому зачастую как такового одного сильного удара молнии самолёт не испытывает, но зато вместо этого он может подвергаться большому числу слабых разрядов, вред от которых сведён к минимуму.
Однако справедливости ради нужно отметить, что очень редко (один случай на сотни тысяч) молния всё же может оставить на планере самолёта серьезный прожиг алюминиевое обшивки.
И вот здесь как раз самое время потихоньку начинать бояться летать.
Как можно видеть, молния явно метила в пилота бизнес-джета, но немного промахнулась:
Не секрет, что температура внутри самого электрического разряда молнии может достигать 30 тыс. °С. Однако эта температура такая высокая, потому что проводимость воздуха плохая. Как раз там и происходит превращение электрической энергии в тепловую.
Другое же дело алюминий, у которого проводимость гораздо выше, чем у воздуха, и поэтому обычно молния не может прожечь дыру в самолёте. Однако если это всё же происходит, значит скорее всего его просто не так покрасили, и именно в слое краски началось первичное выделение тепла, которое и расплавило алюминий.