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  • 1 # 鍾銘聊科學

    一架客機在英國倫敦上空飛行過程中,遭遇到3道來自不同方向的雷電,從照片中可以看出,這三道閃電從雲層中射出並集中飛機,伴隨著閃電擊中客機的瞬間,巨大的轟隆聲也在空中發出。

    就在人們為這架客機捏了一把汗時,只見這架飛機並沒有如人們預料的那樣墜落下來,反而是繼續飛行,看起來並未受影響。

    很多人認為飛機有防雷電裝置,所以遇到雷電擊中也沒什麼,但專家卻為此捏了一把汗,因為他們知道飛機的避雷設計並非那麼完美。

    飛機避雷設計

    我們知道,大氣層又分為對流層、平流層、中間層、暖層等,一般情況下,飛機在飛行的過程中,會選擇在平流層航行,而風雨雷電等氣象是不會在平流層中發生,而是主要擊中在對流層,但是飛機在起飛以及降落的過程中會經過對流層,如果此時遭遇雷電,將有可能遭遇雷電的撞擊。

    根據資料統計,地球上每秒會出現大約100次左右的雷電,其中飛機每飛行1萬小時就會遭受一次雷電襲擊,因此為飛機安裝避雷設計非常有必要。

    但是傳統的避雷設施是透過一根導線與大地相連,將雷電透過導線匯入到大地之中,從而避免雷擊。而飛機在飛行時離地面較高和地面沒有接觸,如果使用避雷針不僅不會避雷,反而增加被雷電擊中的危險。

    所以飛機必須要採用另外一種避雷設施:法拉第籠。當雷電擊中飛機時,電流會沿著飛機的外表面傳導,內部不會有電流,最後電流會匯聚到機翼上的尖端部分,透過機翼伸出的放電刷來放電。

    再者,飛機的機身是由輕金屬鋁製造的,本身可以防3000萬伏的閃電。除此之外,飛機的機身也做了很多防閃電措施。

    除了防閃電之外,飛機還會受靜電的困擾,飛機在飛行過程中會與空氣摩擦導致機身成為巨型的靜電儲藏體。

    其實不只是飛機,小轎車以及卡車也會攜帶靜電,但是車子和地面有接觸,以至於靜電能夠導向大地之中。有時卡車會拖著一個鐵鏈,這種鏈條就是為了放電。

    但是飛機不能使用鏈條來放電,而是使用放電刷放電,或者是當飛機降落之後,要先進行放電。

    遭遇雷電的飛機

    在航空業歷史上,遭遇雷電的飛機並不少,甚至連英國哈里王子以及梅根王妃在乘坐私人飛機旅途中就遭遇了雷電襲擊,幸運的是該飛機最終安全到達,並無人員傷亡。

    除此之外,阿聯酋一架飛機在穿越雷電區域時,也曾經遇到過閃電襲擊窗外的機翼,幸好沒有對飛機其他方面產生影響,最終安全到達。

    雖然飛機本身對雷電設計的防範能力很強,但是也有一些飛機非常不幸,在遭遇雷電時而墜落,1963年美國曾經有一架飛機在被閃電擊中後而墜毀,導致機上81人全部遇難。

    2010年,一架載有131人的飛機在降落過程中不幸遭遇雷擊,最終導致飛機墜毀。

    之所以雷電會導致飛機墜毀,有一部分原因是雷電攜帶的能量非常高,能夠瞬間使物體表面溫度升高到6000攝氏度甚至更高,一旦超過飛機材質的熔點,將會導致飛機表面融化,以至於產生事故而墜毀。

    儘管飛機有層層的保護,但是所有的保護都是有上限的,一旦超過安全上限,閃電擊中飛機機身之後,巨大的電流會導致機身表面燃燒,干擾飛機內的通訊裝置等,對飛機乘客以及工作人員造成嚴重的傷害。

    比如,一些關鍵的飛機部位在雷擊後融化,對飛機造成危險影響。飛機的關鍵裝置在雷電擊中後失靈;飛行員因為雷電釋放的巨大能量,導致短暫性失明等,都會對飛機安全產生影響。

    所以一般情況下遇到雷電天氣時,飛機會取消飛行計劃。

    總結

    在倫敦上空遭遇3道雷電同時擊中的飛機並沒有對飛機內的人員造成傷害,在被雷電擊中後仍舊朝著希思羅機場飛去。這是因為飛機表面的材質可以防3000萬伏的電擊,而且由於法拉第籠效應,使得飛機內並不會產生電壓差,所以飛機內的乘客並不會受到雷電的襲擊。

    儘管飛機有層層保護,但是在雷電天氣下飛行仍舊是比較危險的事情,所以很多機場在雷雨天氣下會取消航班。

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