【中國安防展覽網 視點跟蹤】 隨著夏季來臨,雷雨天氣在不斷的增多,每當看到天空一道閃電劃破天空,即將要乘飛機出門旅行的人的你是否有過這樣的問題——飛機在飛行時遇到雷雨怎么辦?飛機怎么避雷哪?有避雷針嗎?
揭秘 雷雨天氣飛機如何防雷、避雷?
飛機結構是由導電材料制成的(鋁合金),由于雷擊的發展是由云層到地面,飛機結構就提供了一個“短路”的路徑,飛機成為了閃電路徑的一部分。當然這種情況是很少遇到的,特別需要注意的是當發生雷擊時,那么就至少有兩個雷擊點:一個進口,一個出口。由于飛機通常是在水平面上前進,所以進口通常在飛機的前部(機頭、發動機吊艙、翼尖等),出口在飛機的后部(翼尖、垂直和水平安定面的后部、起落架等)。由于在空中飛機是朝前飛行的,那么每一次雷擊都是沿著機身或發動機吊艙向后走的,因此往往會留下多個雷擊點。
飛機的設計是基于防雷,而不是避雷。
避雷針的原理是將雷電的能量引入地下,從而避免雷電對目標的破壞。要實現有效避雷,避雷設備必須滿足兩個條件:一是在保護的目標前接觸雷電,二是有效接地。
由于飛機是在空中飛行,所以不可能將雷電引到地下,因此也就不可能避雷。
美國聯邦航空局(FAA)制定的聯邦航空條例(FAR),其中FAR25.581聲明,飛機一定能受到災難級閃電的保護。關于飛機的設備、系統及安裝,需要在任何能預計的情況下發揮其功用。“飛機在雷擊后,無論其損壞部份是電機設備、電子儀器或結構上都不可以影響飛機繼續安全性飛行。
飛機的設計可以確保將雷擊的后果減少到小,并確保飛機在遭受雷擊后繼續飛行,安全著陸。所以大多數民航飛機設計時會采取了以下措施以確保飛機在雷擊后的安全:
1.所有關鍵性的蓋板在雷擊后不會熔化
2.在復合材料結構中加入避雷條,如雷達罩上裝有放電條
3.飛機結構設計成良好的導通性(低電阻值),可以避免雷擊時產生過熱
4.對于雷擊產生的電磁干擾:
A)金屬的飛機外殼為內部設備提供屏蔽保護(法拉第效應),使電荷分布在飛機外部
B)對于為關鍵的設備提供高等級的保護。如飛機電子儀器的電線包括
電源通訊及控制線都加裝有接地金屬網保護,作用如STP線。感應雷出現時,感應電場就會經金屬網到飛機的地線,防止各電線出現過壓現象,避免儀器損壞。
C)采取冗余技術(多套設備互為備份)
5.安裝密封性佳、防止火花引爆的結構油箱。
如何避雷
雖然飛機的設計不能避雷,但可以通過探測雷區,進而饒過雷區從而實現避雷。
在實際飛行中,干雷暴的情況很少,一般以雷雨區的情況存在,所以可以使用氣象雷達探測雨區來確定雷區位置。
根據空客資料,絕大多數雷擊事件發生在15000英尺以下,因此起飛、著陸和保持階段是容易發生雷擊的。在起降階段,可以利用ACARS,及時獲得新的氣象信息,對于避雷可以起到一定作用。
放電刷的作用
民航飛機大多都裝有不同數量的放電刷。它的作用是將由于蒙皮和空氣摩擦產生的靜電釋放掉,以避免靜電對通信和導航系統的干擾。
如果放電刷失效過多,在某些情況下,通信系統將變的充滿噪音。
放電刷與避雷/防雷沒有關系。放電刷與雷擊存在這樣一種聯系:
發生雷擊后,放電刷往往發生損壞。這是放電刷的形狀決定的:在機翼或操縱面后緣的尖銳元件往往成為雷擊的出口。
維護工作
飛機維修工作者會開展換季工作,加強對飛機的維護力度。
1.作好雷達系統的維護
A)通過培訓,總結等手段,提高維護人員的維護水平,及時準確的排除雷達系統的故障
B)追蹤雷達發展信息,及時組織完成雷達設備的改裝,消除被確認的故障,保證雷達系統的可靠性和性。
2.對于出現的雷達罩放電條,搭鐵線等的破損,及時修復,使飛機保持良好的防電水平。
3.由于雷擊可能發生在飛機的任何部位,所以重要的是在雷擊后,嚴格按照工作單完成雷擊后的檢查,測試和修理,嚴格按照手冊標準放行飛機。
4.對客機的油箱進行嚴格的測試,以確保它們在閃電擊中后不會產生危險的火花。客機上的所有電子元件以及導航設備也都需要做特殊的處理。
5.不斷總結雷擊維護經驗,提高雷擊維護水平。
處理工作
為了避免雷擊,除了地面雷達進行預警以外,飛機本身也有預警雷達,提前知曉前方的天氣情況,如果前方有大片的烏云,飛行員一般會繞過該云區,而如果降落機場上方有異常天氣,指揮中心則會要求飛機臨時降落到其他機場。
所以通常情況下,閃電不會對客機造成損壞,在美國國家運輸安全局記錄的14萬起飛行事故中,只有24起同閃電有關,其中大部分是私人飛機或直升機,而且只有5起造成了人員傷亡。