Здравствуйте дорогие друзья!!! Вы на канале "Хотите Знать?".
Планер Schleicher ASK 21 — это элегантность и изящество. Его тонкие крылья, соблазнительно изогнутая кабина и сужающийся фюзеляж воплощают в себе сбалансированную конструкцию, в которой современные материалы воплощены в плавные аэродинамические линии. Днем 17 апреля 1999 года один из таких красавцев грациозно парил над сельской местностью недалеко от Данстейбла (Англия) с инструктором и начинающим пилотом на борту. Ученик получил пробный урок в качестве подарка на 30-летие. Несмотря на надвигающиеся грозовые тучи, обстановка в непосредственной близости была спокойной, а воздух чистым.
В 16:09 страшная сила внезапно разрушила большие части планера. Позднее инструктор вспоминал "очень громкий взрыв" и неприятный "сквозняк" в кабине. Оцепенев и потеряв на короткое время сознание, он понял, что-то действительно не так.
Очевидцы на земле заметили яркую вспышку, услышали громкий треск и, повернув шеи, увидели клубы дыма и мелкие обломки. Под ними на большой скорости падали на землю остатки фюзеляжа, а за ними мелькали более крупные фрагменты парусника. К счастью, среди них оказались два раскрытых парашюта, под которыми покачивались оглушенные и почерневшие от копоти летчики. Это были счастливчики, пережившие любопытное и мощное явление, известное как положительная молния.
Обычно молнии возникают внутри кучево-дождевых облаков или между их основаниями и землей. В результате огромного вертикального переноса энергии, происходящего при формировании грозовых ячеек, в нижней части облака возникает сильный отрицательный заряд, который, в свою очередь, притягивает к себе положительный заряд на земле. Обычная молния "облако-земля" возникает тогда, когда эта разность возрастает до критической точки, и отрицательный заряд резко стекает на землю в виде взрывной вспышки электричества.
Эта обычная "отрицательная" молния имеет высокое напряжение, но относительно малый ток. Хотя она, безусловно, может быть опасной. Существует множество сообщений о людях, пораженных молнией и оставшихся в живых, причем иногда не один раз. Аналогичным образом молнии поражают самолеты, причем каждый год происходит несколько задокументированных инцидентов. Конструкция современных самолетов с металлической обшивкой позволяет безвредно отклонять заряд через внешние проводящие поверхности.
Масштабы разрушений, нанесенных планеру, были необычными. Следователи отчасти объясняют это многослойной композитной стекловолоконной конструкцией. Молния прошла через клеевые слои стекловолокна в крыльях, разрушив их в результате зрелищного процесса, известного как взрывное расслаивание. Быстрый нагрев газов в пустотах конструкции привел к возникновению ударных волн, разорвавших слои планера.
Однако это не объясняло всего масштаба повреждений. Токопроводящие металлические соединения органов управления полетом должны были обеспечить относительно легкий путь прохождения электрического разряда через планер, но металлургическая экспертиза обломков выявила несколько странных аномалий. Хотя один соединительный болт подвергся экстремальному нагреву до 1000 градусов Цельсия, другие компоненты были причудливо деформированы, несмотря на гораздо меньший нагрев. Один полый стержень управления был раздроблен в сплошной брусок интенсивным магнитным полем, которое могло быть создано только энергией, значительно превышающей энергию "обычной" отрицательной молнии. Было ясно, что здесь действовала какая-то высшая сила.
Подозрение быстро пало на явление, известное как "положительная молния". В последние десятилетия осознание значимости положительных молний постепенно росло, и сейчас считается, что на их долю приходится до 5% всех молний. Отрицательный заряд в основании грозовой ячейки уравновешивается сильным положительным зарядом на вершине облака в форме наковальни на высоте до 60 тыс. футов над землей. Хотя непосредственно под грозовой ячейкой на земле также имеется положительный заряд, между вершинами облаков и отрицательно заряженными поверхностями земли, расположенными гораздо дальше, могут возникать значительные разности зарядов. Иногда этой разницы оказывается достаточно для возникновения положительно заряженной молнии — огромной высокоэнергетической дуги, способной ударить в землю на расстоянии более десяти километров от самой грозы, часто при ясном небе и ярком солнечном свете.
Для создания таких молний требуются огромные энергии. Исследования показывают, что положительные молнии могут генерировать токи и потенциалы, в десятки раз превышающие отрицательные: до 300 000 ампер и 1 млрд. вольт, или примерно 300 000,21 гигаватт мощности в одном разряде. После инцидента в Данстейбле в 1999 г. исследователи из испытательных центров по изучению молний в США, Великобритании и Германии попытались воспроизвести некоторые из экстремальных повреждений планера, выпуская все более мощные электрические разряды на ничего не подозревающие испытуемые изделия. Несмотря на все усилия, полые металлические стержни оставались непоколебимыми.
Многие из наиболее серьезных ударов молнии, которые, как известно, негативно повлияли на интересы человека — будь то полеты, леса, электросети или часовая башня в Хилл-Вэлли, — теперь считаются положительными. Утешает то, что все современные пассажирские самолеты оснащены токопроводящими полосами и другими средствами защиты от молний, призванными защитить уязвимые электрические и топливные системы. Следует отметить, что планер в Данстейбле не имел такой защиты, и что случай разрушения крыла молнией во время коммерческого рейса считается крайне маловероятным. Тем не менее тот факт, что многие стандарты безопасности воздушных судов основаны на предположениях, полученных на основе ничтожных отрицательных молний, а не мощных положительных ударов, оставляет некоторые основания для беспокойства.
Не все в положительной молнии является отрицательным. Это явление может представлять собой ключ к разгадке некоторых важных тайн метеорологии, с ним связаны такие интригующие научные курьезы, как спрайты, эльфы и джеты. Эти причудливые формы высотных молний, впервые запечатленные наблюдательными астронавтами космических кораблей. Существуют и весьма спекулятивные теории, позволяющие в перспективе получать полезную энергию из искрящихся частей грозы. Науке, как всегда, предстоит выяснить как полезные, так и вредные стороны этого нового явления.
