Τι συμβαίνει όταν ένας κεραυνός χτυπάει ένα αεροπλάνο;

Συχνές ερωτήσεις Σεπτέμβριος 2001

Thunder

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟ ΤΕΣΤ ΥΨΗΛΗΣ ΤΑΣΗΣ εξομοιώνει τον κεραυνό επιτρέποντας στους μηχανικούς να βεβαιώσουν την ασφάλεια του αεροσκάφους.

Εκτιμάται ότι πολλά αεροπλάνα χτυπιούνται από κεραυνούς τουλάχιστον μια φορά το χρόνο. Στην πραγματικότητα το αεροπλάνο προκαλεί το ίδιο κεραυνούς όταν πετάει μέσα από μια ισχυρά φορτισμένη περιοχή ενός σύννεφου.
Στις περιπτώσεις αυτές η λάμψη του κεραυνού γεννιέται στο σώμα του αεροπλάνου και απομακρύνεται από αυτό προς αντίθετες κατευθύνσεις.

Αν και δεν υπάρχουν επίσημα στοιχεία, εκτιμάται ότι τα μικρότερα αεροπλάνα χτυπιούνται σπανιότερα λόγω του μικρότερου μεγέθους τους αλλά και διότι αποφεύγουν τον άσχημο καιρό που δημιουργεί κεραυνούς. Στις ΗΠΑ το τελευταίο καταστροφικό χτύπημα αεροπλάνου από κεραυνό συνέβη το 1967 όπου προκλήθηκε έκρηξη στη δεξαμενή καυσίμων του αεροπλάνου. Από τότε έχουμε μάθει πολλά για το πώς επηρεάζεται το αεροπλάνο από τους κεραυνούς. Ως αποτέλεσμα λοιπόν έχουν βελτιωθεί σημαντικά οι τεχνικές προστασίας.

Τα σημερινά αεροπλάνα διαθέτουν έγκυρα πιστοποιητικά προστασίας από τους κεραυνούς που πιστοποιούν την ασφάλειά τους. Αν και οι επιβάτες και το πλήρωμα μπορούν να δουν μια λάμψη και να ακούσουν έναν δυνατό θόρυβο εάν ο κεραυνός χτυπά το αεροπλάνο τους, τίποτα σοβαρό δεν θα συμβεί λόγω της προσεκτικής προστασίας από αστραπές που υπάρχει στα αεροσκάφη και τα ευαίσθητα μέρη τους.

Αρχικά, ο κεραυνός θα προσκρούσει σε ένα άκρο όπως η άκρη της μύτης ή των φτερών. Το αεροπλάνο πετά έπειτα μέσω της λάμψης του κεραυνού, η οποία προσκολλάται στην άτρακτο σε άλλες θέσεις ενώ το αεροπλάνο βρίσκεται μέσα στο ηλεκτρικό "κύκλωμα" μεταξύ των περιοχών των νεφών που έχουν αντίθετη πολικότητα. Το ρεύμα θα περάσει μέσω των αγώγιμων διαδρομών στο σώμα του αεροσκάφους και θα εξέλθει από κάποια άλλη ακρότητα, όπως η ουρά.

Οι πιλότοι μερικές φορές αναφέρουν ένα προσωρινό τρεμούλιασμα των φώτων ή μια σύντομη παρεμβολή στα ηλεκτρονικά όργανα του αεροσκάφους. Τα περισσότερα κελύφη αεροσκαφών αποτελούνται κυρίως από αλουμίνιο, το οποίο είναι καλός αγωγός του ηλεκτρικού ρεύματος. Αν ο μηχανικός σιγουρευτεί ότι κανένα χάσμα δεν υπάρχει σε αυτήν την αγώγιμη πορεία, μπορεί να βεβαιώσει ότι το μεγαλύτερο μέρος του ρεύματος του κεραυνού θα περάσει από το εξωτερικό κέλυφος των αεροσκαφών.

Μερικά σύγχρονα αεροσκάφη κατασκευάζονται από προηγμένα σύνθετα υλικά, τα οποία από μόνα τους είναι σημαντικά λιγότερο αγώγιμα από το αργίλιο. Σε αυτήν την περίπτωση, τα υλικά αυτά περιέχουν ένα ενσωματωμένο στρώμα αγώγιμων ινών ή αγώγιμες επικαλύψεις με σκοπό να προσφερθεί αγώγιμος δρόμος στα ρεύματα του κεραυνού.

Τα σύγχρονα αεριωθούμενα επιβατηγά αεροπλάνα έχουν εκατομμύρια καλώδια και πολλούς υπολογιστές και άλλα όργανα που ελέγχουν καθετί, από τις μηχανές ως τις θέσεις των επιβατών. Αυτοί οι υπολογιστές, όπως όλοι οι υπολογιστές, είναι μερικές φορές ευαίσθητοι να διαταραχθούν από τις διακυμάνσεις της ηλεκτρικής ισχύος. Έτσι, εκτός από την προστασία του εξωτερικού μέρους του αεροσκάφους, ο μηχανικός που σχεδιάζει την προστασία από αστραπή πρέπει να σιγουρευτεί ότι κανένα καταστρεπτικό ηλεκτρομαγνητικό κύμα δεν μπορεί να φθάσει στον ευαίσθητο εξοπλισμό μέσα στα αεροσκάφη.

Ο κεραυνός που διαδίδεται στο εξωτερικό κέλυφος ενός αεροσκάφους έχει τη δυνατότητα να προκαλέσει φαινόμενα επαγωγής στα κυκλώματα ή τον ηλεκτρονικό εξοπλισμό μέσα στο σκάφος. Αυτά τα μεταβατικά φαινόμενα καλούνται έμμεσα αποτελέσματα του κεραυνού. Προσεκτική θωράκιση, γείωση και συσκευές μείωσης των μεταβατικών αυτών φαινομένων αποτρέπουν πιθανά προβλήματα από τα έμμεσα φαινόμενα του κεραυνού. Κάθε κύκλωμα και κομμάτι του εξοπλισμού που είναι κρίσιμο ή ουσιαστικό στην ασφαλή πτήση και προσγείωση ενός αεροσκάφους πρέπει να ελεγχθεί από τους κατασκευαστές αν εξασφαλίζει προστασία από κεραυνό σύμφωνα με τους κανονισμούς καθορισμένους από κάποια αρχή στη χώρα κατασκευής του αεροσκάφους.

Ο άλλος κύριος τομέας ανησυχίας είναι το σύστημα καυσίμων, όπου ακόμη και ένας μικροσκοπικός σπινθήρας μπορεί να είναι καταστρεπτικός. Οι μηχανικοί παίρνουν συνεπώς μεγάλες προφυλάξεις για να εξασφαλίσουν ότι τα ρεύματα του κεραυνού δεν μπορούν να προκαλέσουν τους σπινθήρες σε οποιοδήποτε μέρος του συστήματος καυσίμων ενός αεροπλάνου.

Το κέλυφος αεροσκαφών γύρω από τις δεξαμενές καυσίμων πρέπει να είναι αρκετά παχύ για ν' αντισταθεί σε ένα απευθείας λιώσιμο από τον ίδιο τον κεραυνό. Όλοι οι δομικοί σύνδεσμοι πρέπει να σχεδιαστούν προσεκτικά για να αποτρέψουν τους σπινθήρες, επειδή το ρεύμα του κεραυνού περνά από ένα τμήμα σε άλλο. Οι πόρτες πρόσβασης, τα καπάκια των δεξαμενών καυσίμων και οποιεσδήποτε διέξοδοι προς τις δεξαμενές πρέπει να σχεδιαστούν και να εξεταστούν ώστε να αντισταθούν στόν κεραυνό. Όλοι οι σωλήνες και οι γραμμές καυσίμων που φέρνουν τα καύσιμα από τις δεξαμενές στις μηχανές, και οι μηχανές οι ίδιες, πρέπει να είναι προστατευμένες από τον κεραυνό. Επιπλέον, τα νέα καύσιμα που παράγουν λιγότερους εκρηκτικούς ατμούς, χρησιμοποιούνται τώρα ευρέως.

Ο κώνος της μύτης του αεροσκάφους που περιέχει το ραντάρ και άλλες συσκευές πτήσεως είναι μια άλλη περιοχή στην οποία οι μηχανικοί σχεδιασμού προστασίας από κεραυνούς δίνουν ιδιαίτερη προσοχή. Προκειμένου να λειτουργήσει, το ραντάρ δεν μπορεί να περιληφθεί μέσα μια αγώγιμη περίφραξη. Αντ' αυτού, αγώγιμες ταινίες εκτροπής του κεραυνού που εφαρμόζονται κατά μήκος της εξωτερικής επιφάνειας του κώνου προστατεύουν αυτήν την περιοχή. Αυτές οι λουρίδες μπορεί ν' αποτελούνται από στερεές μεταλλικές ράβδους ή μια σειρά διακριτών κουμπιών αγώγιμου υλικού που επισυνάπτονται σε μια πλαστική λουρίδα που είναι κολλημένη με τη σειρά της πάνω στον κώνο. Από πολλές απόψεις, οι λουρίδες εκτροπής λειτουργούν όπως μια ράβδος προστασίας από κεραυνούς σε ένα κτήριο.

Τα μικρότερα αεροπλάνα πρέπει γενικά ν' αποφεύγουν να πετούν μέσα σε περιοχές με κεραυνούς. Για τα μικρά αεροπλάνα που δεν μεταφέρουν επιβάτες υπάρχει ένα χωριστό σύνολο κανονισμών για την προστασία από κεραυνούς.

Ένα βασικό επίπεδο προστασίας παρέχεται για το πλαίσιο - κέλυφος, το σύστημα καυσίμων και τις μηχανές. Παραδοσιακά, τα αεροσκάφη αυτά έχουν τα κελύφη τους από αργίλιο και δεν περιλαμβάνουν αυτοματοποιημένους ελέγχους μηχανών και πτήσης, και είναι έτσι εγγενώς λιγότερο ευαίσθητα στους κεραυνούς. Εντούτοις, υπάρχουν πολυάριθμες αναφορές μη καταστροφικών ζημιών στα φτερά τους, τους έλικες και τα φώτα πλοήγησης από κεραυνούς.

Τέλος τα μικρά ερασιτεχνικά συναρμολογημένα αεροσκάφη δεν έχουν δικούς τους κανονισμούς ασφαλείας από τους κεραυνούς. Συνήθως κατασκευάζονται από fibreglass ή άλλες ενισχυμένες συνθετικές ίνες με βάση τον γραφίτη. Αυτά τα αεροπλάνα, που εκ κατασκευής δεν έχουν επαρκή προστασία από τους κεραυνούς δεν πρέπει ποτέ να πετούν κοντά σε περιοχές κεραυνών είτε μέσα σε σύννεφα που έχουν σημαντικό ηλεκτρικό φορτίο, γιατί μπορεί και τα ίδια να προκαλέσουν εκφόρτιση και κεραυνό.

Δείτε και τα σχετικά άρθρα
Τι προκαλεί τις βροντές;
Home