Молния и самолет: стоит ли авиапассажирам опасаться летать в грозу?

18 июля в Лос-Анджелесе экстренно, но благополучно приземлился самолет после того, как в него ударила молния. Лайнер компании Alaska Airlines вылетел из аэропорта Лос-Анджелеса незадолго до инцидента и направлялся в Вашингтон. На его борту находились 159 пассажиров и 6 членов экипажа.

После удара молнии пилот решил, что самолет может быть поврежден, и вернулся обратно в качестве меры предосторожности. Никто не пострадал.

В феврале аналогичный случай произошел в аэропорту Шереметьево: молния попала в заходивший на посадку «Боинг 737». Самолет нормально приземлился, никто из пассажиров и членов экипажа не пострадал.

Пилот компании Alaska Airlines правильно сделал, что вернулся в аэропорт – береженого, как говорится, Бог бережет. Но на самом деле, попадания молнии в самолет случаются довольно часто, однако лишь изредка они причиняют какие-либо серьезные повреждения − разве что несколько мелких отверстий в фюзеляже. Автомобили, автобусы и другой транспорт также не страдают от ударов молнии. Был случай, когда в космический корабль «Аполлон-12» сразу после старта ударили две молнии, не причинив никакого ущерба ни кораблю, ни экипажу. В среднем в каждый авиалайнер молния ударяет раз в год.

Зачастую пассажиры вообще не замечают молнию. Однако внимательный и знающий физику пассажир самолета может предвидеть удар молнии, обратив внимание на резкое усиление огней святого Эльма на концах крыльев. Светящиеся полосы могут достигать 3 − 5 м в длину и 15 см в ширину.

Справка:

Огни святого Э́льма (англ. Saint Elmo's fire, Saint Elmo's light) — разряд в форме светящихся пучков или кисточек (или коронный разряд), возникающий на острых концах высоких предметов (башни, мачты, одиноко стоящие деревья, острые вершины скал и т. п.) при большой напряжённости электрического поля в атмосфере. Они образуются в моменты, когда напряжённость электрического поля в атмосфере у острия достигает величины порядка 500 В/м и выше, что чаще всего бывает во время грозы или при её приближении, и зимой во время метелей. По физической природе представляют собой особую форму коронного разряда.

Название явление получило от имени святого Эльма (Эразма) — покровителя моряков, которые часто наблюдали огни на верхушках мачт. Может возникать на обшивке самолёта. (Википедия)

Высокочастотный ток молнии не проникает вглубь металлического корпуса самолета или автомобиля, а течет по поверхности. Поэтому, если только молния не попадет в бак с горючим и не вызовет его взрыва, пассажиры вообще могут не заметить разряда.

Молния имеет напряжение до одного миллиона вольт и силу тока да 30 тысяч ампер.

Наиболее частые случаи ударов молнии в самолёт происходят, когда самолёт находится внутри облаков во время грозы, и во время взлета и посадки.

Наибольшая грозовая активность обычно происходит на высоте от 1,500 до 4,500 метров, а высота, на которой проходят пути дальнемагистральных самолётов - намного выше.

Семьдесят процентов всех попаданий молнии в самолет происходят во время грозы внутри облака при температуре около нуля по Цельсию. Вероятность удара молнии сохраняется на расстоянии до пяти километров от грозового облака.

Полет вблизи грозовых облаков опасен не только из-за молний. Как сообщают очевидцы, во время пролета бомбардировщика Ту-95, разбившегося недавно под Хабаровском, над городом в это же время проходил мощный тайфун, и наши самолеты (пара стратегических бомбардировщиков) пролетели как раз между двумя мощными грозовыми облаками, причем недопустимо близко от них, что и могло вызвать остановку двигателей из-за внезапного снижения температуры воздуха.

Уточню, что это лишь предположения пилотов, обсуждавших причины катастрофы на авиафоруме в интернете.

Чаще всего молния попадает во внешние выпирающие части - концы крыльев, нос или хвост самолета. Ток молнии перемещается вдоль самолета и выходит в сторону земли с других краёв, образуя электрическую цепь «облако - самолет – земля».

Теоретически для современного самолета молния не опасна, так как защитные системы весьма эффективны.

Разряд молнии всегда идет по пути наименьшего сопротивления. Попадая в самолет, он проходит по его металлической обшивке, не проникая внутрь и не задевая важные устройства. Для этого листы обшивки должны быть плотно подогнаны друг к другу. В случае использования композитных материалов, их покрывают слоем проводящей сетки из медной фольги. Если вы находитесь внутри металлического предмета, никакие молнии вам не страшны!

Справка:

Современная авиация сталкивается с проблемами роста конкуренции и повышением топливных затрат. Для решения этих проблем снижают вес самолета за счет использования композиционных материалов. Процент содержания композитов в конструкциях современной авиации составляет примерно 15 процентов, но в новом поколении самолетов этот процент значительно вырастет.

Наиболее яркий пример – «Боинг» 787 DREAMLINER. Больше половины деталей этого самолета выполнены из композиционных материалов, он имеет весьма высокий КПД по сравнению с предыдущим аналогом и низкий расход топлива. В российской авиации таким примером может служить ТУ-334, где органы управления и механизации крыла выполнены из композитов.

Для защиты от сильного электромагнитного излучения, возникающего при ударе молнии, бортовую авионику экранируют медными сетками.
Чтобы исключить воспламенение паров топлива в баках при попадании молнии, по мере выработки горючего они заполняются инертным газом.

Для того чтобы снизить вероятность встречи с небесным электричеством, на концах крыльев устанавливаются электростатические разрядники, с которых статический заряд стекает в воздух. Благодаря этому корпус самолета всегда остается нейтрально заряженным и не привлекает "внимания" молнии. Если она и попадает в него, то, скорее всего, выйдет из корпуса именно с разрядника.

В те времена, когда таких мер защиты еще не было, попадание молнии в самолет грозило ему гибелью. 8 декабря 1963 года в США после взлета Boeing 707 из Балтимора из-за удара молнии взорвались пары горючего в баках левого крыла. Самолет развалился и упал недалеко от аэропорта, погибли 8 членов экипажа и 73 пассажира. Через две недели после катастрофы федеральное управление гражданской авиации США приказало установить громоотводы на все коммерческие реактивные самолеты.

24 декабря 1971 года перуанский Lockheed L-188A Electra, летевший из Лимы, попал в грозовой фронт. После попадания молнии у самолета отвалилось правое крыло, и он рухнул в джунгли. Из 92 человек на борту выжил только один — подросток, которого спасатели нашли через десять дней.

Среди последних катастроф, вызванных грозой,— крушение в КНР самолета Y-7 (китайская версия Ан-24) 22 июня 2000 года. Тогда молния ударила в самолет при снижении, произошел взрыв топлива и Y-7 развалился на две части. Погибли четверо членов экипажа, 38 пассажиров и 7 человек на земле.

И самое удивительное – новейший и сверхдорогостоящий истребитель-бомбардировщик США F-35 Lightning II («Молния»!) оказался совершенно не защищенным от ударов молнии. Это обнаружилось совсем недавно при летных испытаниях самолета.

Поэтому Пентагон запретил пилотам F-35 выполнять полеты в зонах с частыми грозами, и даже приближаться к ним ближе, чем на 40 км. F-35 Lightning II имеет непродуманную защиту бортового радиоэлектронного оборудования от молнии, говорится в докладе комиссии Минобороны США, а также «слабую систему генерации инертных газов (OBIGGS), которая отвечает за наполнение освобождающихся объемов топливных баков инертными газами и поддержание в них низкого уровня кислорода. Система может давать сбой в грозоопасных зонах, где постоянно меняется атмосферное давление».

Для предотвращения взрыва двигателя и самих баков в случае попадания молнии, необходимо поддержание постоянного низкого уровня кислорода в топливных баках. К ограничению скорости снижения привели «недоработки On-Board Inert Gas Generation System (OBIGGS - система генерации инертных газов). Сегодня данный параметр не должен превышать 1,8 тысячи метров в минуту при полетах на высотах менее 6 тысяч метров. В случае нарушения OBIGGS также может давать сбои».

Объяснить такую безответственность американских разработчиков боевого «самолета будущего» можно лишь самоуспокоенностью и пресловутой коррупцией, которая, видимо, интернациональна.

Какие бы проблемы ни возникали в отечественной авиации и авиапроме, любой российский самолет, военный или гражданский, от ударов молнии защищен надежно.

Автор: Владимир Прохватилов, Президент Фонда реальной политики (Realpolitik), эксперт академии военных наук

Добавляйте CСб в свои источники дзен