飞机如何抵挡“天打雷劈”? (组图)-中国民航网
闪电会释放强大的能量,因此地面上的高耸建筑物通常会装置避雷针来预防雷击伤害,但飞机无法安装避雷针,若刚好经过雷雨区附近,就有可能遭遇雷击。此时,飞机会怎么样?有办法避免雷击或降低雷击伤害的程度吗?
在雷雨天,雷雨云上的静电会与地面产生“感应电荷”,造成云底为负电、地表为正电的情况。根据导体表面电荷分布的特性,电荷的密度以及电场的强度都跟导体表面的曲率半径有关,半径越小(也就是越尖锐),电荷密度跟电场强度就越高,因此,地表上高耸尖锐的物体就成为电荷集中所在,该处产生的电场相较四周强,也是最容易引起闪电之处。
于是大雷雨时,高耸的物体如旗杆、树木、高塔、烟囱、电线杆等,都会成为闪电的通道,这也是为什么下雷雨时,我们总是被告诫千万不要站在宽广的平地上,因为相对于空气,人是良好的导体,容易引导电荷而受雷击。
高大的建筑物为了避免遭到雷击,通常都会安装避雷针。避雷针是一支顶部高出建筑物、底部与地面相接的金属杆,能够吸引附近的雷电到自己身上来,使雷电通过自身而排到地面上,也就是“接地”。因此,避雷针的原理并不是阻挡雷电,而是引导云层里的电荷沿着安全路径和地面的电荷中和,藉此保护建筑物免受雷电伤害。
高空放电,降低雷击伤害
飞机在飞行中也有可能遭到雷击,但是飞机没有办法装接地的避雷针,该如何是好?其实飞机上的乘客不必担心这个问题,因为由金属构成的飞机外壳遭受雷击时,电荷会均匀移动到互斥力最小的金属外壳表面,而机身内部则不会有电荷,因此内部电场必定为零。
尽管如此,遭遇雷击的飞机仍可能因强大电流使机身过热而局部变形或熔毁;电流所形成的磁场,也会影响机上的电子装置,对飞航安全还是会有一定的风险。为了降低雷击的危害,飞机的机翼尾端会装置静电刷,机身尾部通常也会安装,藉由尖端放电原理,释放机壳上因空气摩擦而产生的电荷。
金属的尖端容易吸引电荷,也容易释放电荷,当机壳上的电荷因释放而减少时,就能够大大降低雷击强度,也就能减缓飞机遭受雷击时所造成的伤害。换言之,静电刷与避雷针不同,它主要目的在释放电荷以降低雷击强度。另外有些汽车会在后端保险杆装置一根可拖行在地面上的静电刷,也是为了排除多余的静电荷,如此一来,在干燥的天气中开车门,可减少触电的可能性。
闪电曾引发的事故
2006年08月23日俄罗斯紧急事务部称,初步报告显示一架俄罗斯客机被闪电击中是造成其失事坠毁的原因。
据俄新社报道,俄罗斯紧急事务部称:“这架飞机遇上了雷电天气,被闪电击中。图-154客机从一万米至一万一千米的空中坠落。”
失事的图-154客机属总部在圣彼得堡的普尔科夫航空公司所有,客机坠毁在距乌克兰东部顿涅兹克市45公里的地方。客机当时正从黑海的阿纳帕飞往圣彼得堡。
乌克兰紧急事务部称,客机曾要求进行紧急着陆。乌克兰紧急事务部称:“飞机要求在莫斯科时间下午3点30分(北京时间22日19时30分)进行紧急降落。”
普尔科夫航空公司在这次悲剧发生之前拥有很出色的飞行安全纪录。公司称,机上有39名年龄在12岁以下的儿童和6名两岁以下的儿童。失事客机制造于1992年,飞机的状态良好,飞行员很有经验,是一名已飞了9000小时的飞行员。
每次雷击都会伴随巨大能量产生,虽然我们对雷电的认识还非常有限,然而目前开发出的各种避免雷击或降低雷击强度的科技,已经足以保障大部份的民众生活,雷击已经不再那么具有威胁了。(卢衍良)