Небольшой электрический заряд может помочь самолетам избегать ударов молний

Новое исследование, изучающее роль самолета в электрических процессах, предполагает, что может существовать способ сделать воздушные суда менее подверженными ударам молний. Удивительно, но решением может стать придание самолетам небольшого электрического заряда во время полета, сообщают ученые, представившие результаты экспериментальной работы в Journal of Geophysical Research: Atmospheres Американского геофизического союза (AGU).

Средний коммерческий самолет подвергается удару молнии один-два раза в год. Каждый такой инцидент выводит воздушное судно из эксплуатации для осмотра и ремонта, что ведет к задержкам и отменам рейсов. Поиск способа снизить количество ударов молний может сэкономить время и деньги. Команда исследователей из Массачусетского технологического института (MIT) и Политехнического университета Каталонии (UPC) создала экспериментальную установку с моделью самолета, чтобы изучить его электрическое взаимодействие с заряженной атмосферой, включая контринтуитивный процесс, когда молния зарождается на краях самолета и распространяется в небо.

«Самолеты не влетают в молнии. Они фактически запускают их», — пояснила участница исследования Кармен Герра-Гарсия, доцент MIT. Воздушные суда создают так называемые положительные и отрицательные лидеры — быстродвижущиеся ионизированные каналы, которые развиваются в разряды молний. «Молнии не произошло бы, если бы самолета не было», — отметила она. В ходе эксперимента ученые смоделировали электрическое поле между облаками и землей, а затем изменяли заряд модели самолета с помощью генератора статического электричества. Это позволило увидеть, как заряд на самолете влияет на порог инициации молнии.

Как объяснил ведущий автор исследования, аспирант MIT Колин Паван, современные коммерческие самолеты сконструированы так, чтобы постоянно сбрасывать статический заряд, накапливающийся в полете, так как он может повредить электронику. В результате они летают, будучи практически электрически нейтральными. Однако эксперименты команды MIT/UPC показали, что нейтральная модель самолета была более подвержена инициации молнии. «С точки зрения избегания молний, эти эксперименты показывают, что можно безопасно летать в полях на 30% более сильных, если самолет имеет некоторый заряд», — заявила Герра-Гарсия.

Как именно это можно реализовать в конструкции и эксплуатации самолетов, пока неизвестно. Сейчас команда MIT планирует детально изучить, как зарождаются и распространяются от самолета лидеры молнии. «Мы также изучаем методы зарядки самолетов. Можно ли это сделать и контролировать?» — сказала Герра-Гарсия. Она подчеркивает, что, как и во многих вопросах, связанных с молнией, здесь еще много неизвестного. «Это удивительно. Это действительно старая проблема, но в ней много неизвестного».