چگونگی محافظت از هواپیما در برابر صاعقه و آذرخش

هر هواپیمای مسافربری در حال پرواز.یه طور میانگین دست کم یک بار در سال مورد اصابت اذرخش قرار میگیرد.و مسافران هنگام رخ دادن این اتفاق به ندرت منتوجه موضوع میشوند و این تا حدودی به این علت است کهبدنه آلمینیومی هواپیما بار الکتریکی را به طور بی خطری از نقطه ورود تا خروج هدات میکند.سال 1963 میلادی آخرین سالی بود که بر اثر اصابت آذرخش یک هواپیمایه مسافربری آمریکایی سقوط کرد در این جا به راهکارهایی که ایمنی هواپیماها را بهبود میبخشد میپردازیم.

1.استفادهاز مواد مرکب حفاظت شده با فلزات در بدنه:


در هواپیماهای مسافربری پیشرفته نظیر بویینگ787 با یک بدنه ساخته شده از فیبر کربن استفاده از برخی فلزات در بدنه برایه محافظت در برابر صاعقه طراحی شده است..(ادراپک)معاون و مهندس ارشد شرکت فناوری های صاعقه .در پتس فیلد ماساچوست که یک پیمانکار فرعی برایه شماری از سازندگان هواپیما میباشد میگوید:در ساخت هواپیماهای کوچک و نظامی 40سالی است که از مواد مرکب استفاده شده است.

2.ساختن مخروطه دماغه از مواد مرکب پوشیده شده از نواره های باریک فلزی:


آذر خش تقریبا به طور همزمان به نقاط ورد و خروج مانند:دماغه.نوک بالها.محفظه های پیشرانه ونوک سکان های افقی اصابت میکند.
این قطعات هواپیما به خاطر شکل خود باعث میشود تا میدان های الکتریکی با شدت بالاتری یا قدرت میدان بیشتری در موقعیت آنها متمرکز شود و میتوانند در محل ورود یا خروج جریان برق در هواپیما .باعث ایجاد آسیب بشوند..چند دهه است که به منظور جلوگیری از مداخله جریان الکتریکی حاصل از آذرخش .مخروط دماغه یا محافظ رادار .از مواد مرکبی ساخته میشود که توسط منحرف کننده های آذرخش یعنی نواره های باریک فلزی نصب شده بر روی محافظ رادار پوشیده شده اند.این نواره های فلزی همانند برق گیره های کوچک عمل میکنند تا صاعقه نتواند به تجهیزات الکترونیکی ان اسیب بزند.

3.ضخیم بودن پوسته اطراف مخازن سوخت در بال ها.

این پوسته باید به اندازه کافی ضخیم باشد تا از نفوذ جریان جلوگیری نماید.همچنین باید تمامی اتصالات محکم بسته شده باشند تا از ایجاد قوس الکتریکی یا جرقه.در داخل مخازن سوخت هواپیما جلوگیری شود.

4.طراحی صحیح سامانه های اویونیکی و کنترل پرواز.

اگر این سامانه ها به درستی طراحی نشده باشد.تا حد زیادی در برابر اصابت آذرخش آسیب پذیر خواهند بود.این سامانه ها را با وسایل محافظت موج و محافظت سیم کشی در داخل هواپیما نصب میکنند.چراغ های نوک بال که به درستی بر روی بدنه قرار گرفته شده باشند
نیز از ایجاد ولتاژ اضافه در داخل بال جلوگیری میکند.

5.نصب توری های رسانا در پوسته مرکب

نصب این توری ها در کاهش آسیب به پوسته کمک کرده و از تشکیل جریان الکتریکی در یک ناحیه جلوگیری میکند.این کار را با پوسته اصلی که تشکیل دهنده بدنه میباشد شروع کرده و آن را با لایه بسیار نازک مقاوم در برابر پوسیدگی از فایبر گلاس میپوشانند
و در بالایه آن توری آلمینیوم یا مسی قرار میگیرد این تقریبا به نازکی یک توری پنجره است.و دو کار انجام میدهدنخست آنکه جریان را پخش کرده تا آسیب وارده به پوسته در محل اصابت اذرخش کاهش یافته و دیگر آنکه جریان را بر رویه سطح بیرونی بدنه نگه میدارد این تاثیر به کاهش ولتاژ که ممکن است در داخل هواپیما القا شده و تهدید کننده سامانه های الکتریکی باشد کمک میکند.در روی این لایه لایه نازکی از چسب برایه صاف کردن بافت توری و سپس آستری و رنگ به کار میرود.

هنگام تشکیل اذرخش جا به جایی ابر یک منطقه شارژ مثبت نزدیک قسمت بالا و یک منطقه شارژ منفی در نزدیم منطقه پایین ایجاد میکنند.

این جدایی کوچک شارژهای مثبت و منفی کانال هایی از مولکول های یونیزه ایجاد میکند در این کانال ها  الکترون هایی که بار منفی دارند و ذرات دارای بار مثبت به سمت یکدیگر حرکت میکنند هنگامی که آنها به هم میرسند یک جریان ناگهانی و شدید به وجود می آید .این امر باعث ایجاد یک کانال گسترده تر انفجار و گرمایی یک نور آشنا ((رعد))میشود که با یک صدایه بلند همرا است.هنگامی که یک هواپیما بین مناطقی با بار های مخالف هم پرواز میکنند باعث ایجاد رعد و برق در داخل یک ابر .از ابر به ابر یا از ابر به زمین پیشتر از رخ دادن خود به خود رعد میشود.