Αεροσκάφη και κεραυνοί: Τι συμβαίνει όταν συναντιούνται”

    Προσέξτε περισσότερο σε μια πτήση και βιώστε την αίσθηση περιπέτειας. Γνωρίζετε ότι κάθε χρόνο ένα αεροσκάφος του εμπορικού στόλου της Αμερικής δέχεται επίθεση από κεραυνό; Αυτή η φαινομενικά τρομακτική κατάσταση επισκιάζεται όταν ακούσετε την επιστημονική εξήγηση πίσω από αυτό το φαινόμενο. Σύμφωνα με τον Edward J. Rupke, επιστήμονα της Lightning Technologies, Inc. (LTI) στο Πανεπιστήμιο Pittsfield της Μασαχουσέτης, τα αεροσκάφη είναι συχνά υπεύθυνα για την παρουσία κεραυνών καθώς διαπερνούν μια έντονα φορτισμένη περιοχή ενός σύννεφου. Αυτό οφείλεται σε ένα φαινόμενο όπου η αστραπή προέρχεται από το ίδιο το αεροπλάνο και εξαπλώνεται προς διάφορες κατευθύνσεις. Πρέπει να προσθέσουμε ότι τα μικρότερα αεροσκάφη είναι λιγότερο επιρρεπή σε αυτό το φαινόμενο, λόγω του μικρότερου μεγέθους τους και της δυνατότητάς τους να αποφύγουν τις κακές καιρικές συνθήκες που επιτρέπουν τους κεραυνούς.

    Πότε συνέβη η τελευταία ατυχής πτώση ενός αεροπλάνου από κεραυνό; Τα στοιχεία μαρτυρούν ότι η τελευταία επιβεβαιωμένη περίπτωση σχετίζεται με το 1967, όταν μια έκρηξη καταστροφικής δεξαμενής καυσίμων αποδόθηκε άμεσα σε αστραπή. Από τότε, έχουμε μάθει πολλά για τις επιπτώσεις των κεραυνών στην πορεία των αεροσκαφών, καθώς οι τεχνικές προστασίας έχουν βελτιωθεί σημαντικά. Πλέον, τα πρότυπα και οι δοκιμές είναι αυστηρότερα ελεγχόμενες για να διασφαλιστεί η ασφάλεια των αεροσκαφών μας.

    Ας εξετάσουμε τι συμβαίνει όταν ένα αεροσκάφος χτυπηθεί από κεραυνό. Παρόλο που οι επιβάτες και το πλήρωμα μπορεί να παρατηρούν μια αιχμηρή λάμψη και να ακούν ένα δυνατό θόρυβο, δεν υπάρχει λόγος ανησυχίας λόγω της αντικεραυνικής προστασίας που έχει ενσωματωθεί στο αεροσκάφος και στα ευαίσθητα εξαρτήματά του. Αρχικά, η αστραπή θα “κολλήσει” σε ένα άκρο, όπως η μύτη ή το πτερύγιο. Το αεροπλάνο θα συνεχίσει να προχωρά μέσα στην αστραπή και θα μεταφέρει το ηλεκτροφόρο φορτίο στην ουρά και σε άλλα σημεία. Ως εκ τούτου, το αεροπλάνο βρίσκεται πλέον σε ένα ηλεκτρικό “κύκλωμα” ανάμεσα σε περιοχές αντίθετης πολικότητας, την αστραπή και τα σύννεφα. Το ρεύμα θα διατρέξει τα αγώγιμα υλικά και τις δομές του αεροσκάφους και θα εξέλθει από κάποιο άλλο άκρο, όπως η ουρά. Οι πιλότοι ενίοτε αναφέρουν μια προσωρινή δόνηση στα φώτα ή πταίσματα στα όργανα ελέγχου, ωστόσο δεν υπάρχει λόγος ανησυχίας.

    Ένας σημαντικός παράγοντας για να απομακρυνθεί ο κεραυνός από ένα αεροσκάφος είναι το εξωτερικό περίβλημα του. Καθώς κατασκευάζεται κυρίως από αλουμίνιο, που είναι εξαιρετικός αγωγός ηλεκτρικού ρεύματος, είναι σημαντικό να διασφαλίζουμε ότι δεν υπάρχουν κενά σε αυτό το αγώγιμο μονοπάτι. Έτσι, οι μηχανικοί έχουν τομείς τις ευθύνης τους για την προστασία ενάντια στους κεραυνούς, ώστε να διασφαλίζουν ότι το μεγαλύτερο μέρος του ρεύματος που προκαλείται από την αστραπή θα παραμείνει στο εξωτερικό μέρος του αεροσκάφους. Τα σύγχρονα αεροσκάφη διαθέτουν χιλιόμετρα καλωδίων, δεκάδες υπολογιστές και όργανα που ελέγχουν τα πάντα, τα οποία μπορεί να επηρεαστούν από απότομες μεταβολές τάσης ρεύματος. Έτσι, πρέπει να διασφαλίσουμε ότι όλα αυτά τα όργανα παραμένουν ανέγγιχτα. Οι κατασκευαστές πρέπει να ελέγχουν κάθε κύκλωμα και τμήμα εξοπλισμού που είναι κρίσιμα για την ασφαλή πτήση και προσγείωση ενός αεροσκάφους, σύμφωνα με τους κανονισμούς που έχουν καθοριστεί από την Ομοσπονδιακή Υπηρεσία Πολιτικής Αεροπορίας (FAA) ή αντίστοιχη αρχή στη χώρα προέλευσης του αεροσκάφους. Ένα άλλο ανησυχητικό θέμα είναι το σύστημα καυσίμου, όπου η αστάθεια μπορεί να οδηγήσει σε καταστροφή. Έτσι, οι μηχανικοί προβαίνουν σε έντονες προφυλάξεις για να διασφαλίσουν ότι δεν θα δημιουργηθούν σπινθήρες σε οποιοδήποτε τμήμα του συστήματος καυσίμων του αεροσκάφους. Το περίβλημα γύρω από τις δεξαμενές καυσίμων πρέπει να είναι αρκετά ανθεκτικό ώστε να αντέξει μια πιθανή διάτρηση. Τα εξωτερικά καλώδια και ο εξοπλισμός πρέπει να σχεδιάζονται στενά για να αποτρέπονται οι σπινθήρες, καθώς το ρεύμα του κεραυνού διατρέχει το ένα τμήμα στο άλλο. Οι πόρτες πρόσβασης, τα καπάκια πλήρωσης καυσίμου και οι αεραγωγοί πρέπει να σχεδιάζονται και να δοκιμάζονται για να αντέχουν σε κεραυνούς. Το ίδιο ισχύει και για τους σωλήνες και τις γραμμές καυσίμου που μεταφέρουν την καύσιμη ύλη στους κινητήρες. Επιπλέον, λαμβάνονται υπόψη οι ευρύτερες επιπτώσεις στο ραντάρ του αεροσκάφους, ένας άλλος τομέας που πρέπει να προστατεύεται με τη χρήση αντικεραυνικών προστατευτικών μέτρων.

    Τι πρέπει να αποφεύγουν τα αεροσκάφη; Τα μικρότερα αεροσκάφη θα πρέπει να αποφεύγουν τις πτήσεις στο εσωτερικό ή κοντά σε καταιγίδες. Οι έντονες αναταράξεις που συναντώνται στο εσωτερικό των καταιγίδων πρέπει να προβληθούν από τους πιλότους. Η ομοσπονδιακή υπηρεσία πολιτικής αεροπορίας (FAA) έχει ορίσει ξεχωριστούς κανονισμούς για την αντικεραυνική προστασία ιδιωτικών αεροσκαφών που δεν μεταφέρουν επιβάτες. Ένα βασικό επίπεδο προστασίας παρέχεται για το πλαίσιο του αεροσκάφους, το σύστημα καυσίμων και τους κινητήρες. Πολλά από τα ιδιωτικά αεροσκάφη παραδοσιακής κατασκευής, τα οποία συνήθως έχουν αλουμινένιο σκελετό και δεν περιέχουν ηλεκτρονικά συστήματα ελέγχου κινητήρα και πτήσης, λιγότερο ευαίσθητα στην αστραπή. Ωστόσο, έχουν καταγραφεί περιπτώσεις μη καταστροφικών ζημιών στις άκρες των πτερυγίων και στα φώτα πλοήγησης. Ο αυξανόμενος αριθμός αεροσκαφών κατασκευασμένων από σύνθετα υλικά προκαλεί ακόμα μεγαλύτερη ανησυχία. Ωστόσο, τα πειραματικά κιτ αεροσκαφών θεωρούνται απαλλαγμένα από τους κανονισμούς αντικεραυνικής προστασίας. Αυτά τα αεροσκάφη συναρμολογούνται και κατασκευάζονται από υαλοβάμβακα ή σύνθετα υλικά ενισχυμένα με γραφίτη. Έρευνες δείχνουν ότι τα υαλοβάμβακα και τα σύνθετα υλικά που προστατεύονται από την αστραπή μπορεί να υποστούν ζημιά. Είναι σημαντικό για τους πιλότους των μη προστατευμένων αεροσκαφών να μην πετάνε κοντά σε καταιγίδες με κεραυνούς ή σε άλλες μορφές συννεφών που μπορεί να περιέχουν ηλεκτρικές φορτίες για την παραγωγή κεραυνού.
    Πηγή

    Τελευταία Νέα