Механизм притяжения молнии к самолёту

Первая часть статьи "Молниезащита самолётов"

Начинать надо с гипотезы Голда. Почти полвека назад он вполне обоснованно предположил, что точку удара молнии на наземном сооружении предопределяет плазменный канал, формирующийся от вершины в электрическом поле атмосферы. Его создают заряды грозового облака и заряд канала молнии, когда та приближается к земле. Встречный плазменный канал (встречный лидер по научной терминологии), оправдывая свое название, устремляется навстречу молнии и направляет её к месту своего старта. Разумно предположить, что с летательными аппаратами происходит нечто подобное. Неясной остается одна маленькая, но исключительно принципиальная деталь.

рис. 1. Встречный лидер от наземного сооружения

Взгляните на рис. 1. Там показан встречный лидер, когда он формируется от вершины молниеотвода в отрицательном электрическом поле грозового облака.

рис. 2. Ориентировка длинной искры на металлический электрод в разрядном промежутке

Результаты покадровой съёмки демонстрируют этапы ориентировки канала длинной искры в направлении стержневого электрода. Он подвешен на пластиковых нитях в разрядном промежутке в стороне от высоковольтного электрода. Искровой разряд от него моделирует природную молнию. Когда одна из ветвей длинной искры протянулась в сторону стержня (он моделирует самолёт), от его верхнего конца возбудился встречный канал с положительным зарядом. А отрицательный заряд? Что стало с ним без связи с далекой поверхностью земли? Он сместился на нижний конец стержня, резко усилил там электрическое поле и возбудил ещё один, на этот раз отрицательный канал, который начал развиваться к земле. Поверхность этого канала стала хранилищем отрицательного заряда. Вот такой биполярный газоразрядный процесс и предопределил результат ориентировки. В итоге длинная искра (а в реальных условиях, - молния) протянулась от точки старта до земной поверхности, включив в свою траекторию металлический макет летательного аппарата.

Общность механизма ориентировки дает основания предполагать и приблизительное равенство числа ударов молнии в наземное сооружение и летательный аппарат равных габаритных размеров. Лабораторные модельные эксперименты такое предположение подтверждают. С реальными же объектами ситуация сложнее. Крупногабаритный авиалайнер не только стягивает на себя каналы молний, он рождает их от своей поверхности.

Э. М. Базелян, д.т.н., профессор
Энергетический институт имени Г.М. Кржижановского, г. Москва

Читайте далее "2. Старт молний от авиалайнеров"

Смотрите также:

Смотрите также: