发生在云中、两层或更多云之间或云与地球表面之间的放电称为雷击。没有人愿意在极端风暴中飞行。即使看起来不太可能,雷击飞机的频率也比您预期的要高得多。
闪电在全球范围内每秒袭击地球约 40 到 50 次。众所周知,全球平均每天有超过100,000架商用飞机起飞。这意味着每秒有超过 1 架飞机起飞!
这些数字表明,闪电击中飞机的概率非常高。尽管如此,由于电力不足,没有飞机从天而降。闪电可能很危险,但它对飞机及其乘客的危害有多大?当闪电击中飞机时会发生什么?飞机有哪些应对雷击的措施?
据专家介绍,飞机平均每飞行 1000 小时就有一次雷击。
上一次雷击造成重大灾难是在1963 年。在美国马里兰州,一架泛美波音 707 被闪电击中,造成 81 人死亡。
发现负责点燃油箱中汽油/空气组合的点火部件有故障。爆炸发生后,左外翼丢失,飞行员失去了对飞机的控制。
起飞或降落后,大多数飞机在 1,524 至 4,572 米(5,000 至 15,000 英尺)的高度被闪电击中。另一个增加闪电可能性的因素是该地区存在降雨。有几个系统无法在半空中重启;因此,如果飞机起飞后被闪电击中,它通常会被送回它离开的机场。
春季和夏季是雷击最常见的季节。雷击不太可能发生在 20,000 英尺(6,096 米)以上的高度。当然,地理条件也有影响。例如,它在赤道比在北欧和佛罗里达比在美国西海岸更普遍。
尽管有些乘客可能会觉得这是一种不舒服的体验,但现代飞机的设计是为了抵御雷击。作为其认证的一部分,他们接受了一系列雷电测试。
在大多数情况下,飞机上的雷击不会造成相当大的物理损坏或影响飞机的安全。闪电更有可能击中飞机的翼尖或机头。
之后,电荷穿过飞机的金属并从不同的位置退出,比如机尾。然后它将到达云结构的另一侧。但是,如果它无法定位相反的极性,它就会撞击地球上的一个点。
如果飞机陷入云对地闪电事件,飞机上的乘客和机组人员可能会遇到闪光并听到一声巨响。飞机的损坏由各种参数决定,包括击中时释放的能量、击中的位置、出口点和打击的持续时间。一次闪光可提供高达 30,000 安培或 100 万伏的电压。
当雷击时,它会损坏航空电子设备,包括雷达、传输和天线,但它也可以穿透机身并在机尾留下一个小洞。此外,闪电可能会使机组人员暂时失明,尤其是在夜间。
在更极端的情况下,可能会发生发动机停机。有时,在雷击后,一台或多台发电机可能会发生故障,从而导致机舱照明丢失。
当雷击发生时,它有可能扰乱航空公司的运营,导致不必要的延误和取消,当然,也可能导致机组人员和乘客的损失。为了避免此类事件的发生,维修人员必须精通防雷、检查和维修技术。
飞行员的典型做法是与积雨云(密集云位置)云层保持至少 20 海里的距离。此外,新飞机的设计使闪电能够穿过飞机表面而不会造成任何伤害。
这些是飞行员和维修人员经过培训要执行的一些安全准则。但是飞机本身呢?飞机的组成如何有助于减少甚至消除罢工造成的损害?
众所周知,铝是导电的,闪电更容易击中飞机的机头或机翼尖端。出于这个原因,这些部件通常由复合材料制成,尽管飞机的机身就像一个法拉第笼,在飞机沿着集装箱外部行驶时为机舱屏蔽电压。
由碳纤维制成的空中客车 A220 机翼
复合材料和金属部件的使用在现代飞机中变得越来越普遍。例如,波音 787 Dreamliner 的机身重量为 50%。A350 XWB 53% 的机身由复合材料制成。
与金属相比,碳纤维层压板等复合材料不传输电力。因此,容易发生雷击的复合材料零件必须配备补充的照明预防措施。一层导电纤维(例如铜箔网)用于引导电流。
保护汽油和其他可燃化合物免受火花影响至关重要。闪电如果离飞机油箱太近,可能会对飞机油箱造成严重损坏。通风口、检修门和盖子必须经过认证以符合照明保护规定。
一道闪电可能会达到高达 30,000 摄氏度的温度。但是,飞机上的周围金属、结构接头、检修门、通风口或加油口盖都没有损坏的风险。
在我们已经提到的 1963 年泛美 707 爆炸事故之后,这些担忧成为常态。由于猛烈的雷击,未受保护的油箱导致气体点燃。有害烟雾较少的新型燃料在飞机工业中也已司空见惯。
驾驶被雷击过的飞机需要飞行员对所有系统进行彻底检查。任何问题都应通过在最近的机场紧急降落来解决。
然而,即使飞机安然无恙地抵达最终目的地,其维修人员也会在抵达时仔细检查飞机是否有任何损坏。闪电进出机身的位置可能已经形成了直径小于一厘米的小孔。
是的,飞机上的雷击确实很常见,但如今,每架现代飞机都经过了广泛的检查和认证,可以承受此类事故。
然而,即使拥有所有这些先进技术和保护飞机,极端湍流的可能性也使得它无法在暴风云之上、之下或穿过风暴云。
所以下次你在恶劣的天气条件下旅行时,不要害怕雷击穿过飞机并导致它爆炸。多年来,飞机工业取得了长足的发展,达到了非常高的安全和保护水平。
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