نمایش اطلاعات ثبت شده فرم نمایش اطلاعات ثبت شده فرم

مقاله(رشت)

مقاله

برق گیر هواپیما چیست وعملکرد آن چگونه است؟

اگر هواپیما بین دو ابر دارای بار الکتریکی پرواز کند مشکلی برای مسافران درون آن پیش نمی آید. زیرا هواپیما مانند یک قفس فاراده عمل می کند.یعنی چون جنس هواپیما از مواد رسانای الکتریکی است و میدان الکتریکی در داخل جسم رسانا صفر می باشد، برای مسافران فرقی نمی کند که هواپیما در میدان الکتریکی حرکت کند یا خیر. اما وجود بار الکتریکی در محیط ممکن است بر هواپیما تاثیر گذارد که با استفاده از نیروی موتور می توان بر آن غلبه نمود.

 

چگونه یک هواپیما از ضربه صاعقه در امان می ماند؟
نظربه اینکه لایه بیرونی اغلب هواپیماها عمدتاٌ از آلومینیوم ساخته شده است که هادی خوب الکتریسیته است. راز سالم ماندن هواپیما در میان ضربات صاعقه این است که در هواپیما اجازه روان شدن جریان الکتریکی از میان پوسته هواپیما تا نقطه تمـاس آن بـه بعضـی نقاط دیگـر بـدون وقـفه یـا انحـراف بـه درون هـواپـیمـا داده می شود.تخمینها نشان می دهند که هر خط هوایی تجاری بطور متوسط یک ضربه صاعقه در طول سال می خورد ولی آخرین صدمه ای که از برخورد هواپیما با صاعقه بود در سال 1967 اتفاق افتاد موقعی که مخزن سوخت منفجر شد و این باعث شد که هواپیما صدمه ببیند و سقوط کند.بطور عمومی اولین جایی که با رعد و برق در تماس است ، سر یا ته ( دماغ یا نوک قوس دار و منحنی شکل ) است. زمانی که هواپیما از میان ناحیه ای از بارهای مثبت شروع به پرواز می کند ، صاعقه از میان پوسته هواپیما بوجود می آید وشروع به حرکت می کند و به سمت ناحیه حد انتهایی می رسد . این کار اغلب در دم بوجود می آید .(همانطور که قانون گاوس بیان نموده است.) مساله دیگری که مربوط به صاعقه می شود، تاًثیرگذاری بر روی کامپیوترها و تجهیزات پرواز است. عایق بندی و جرقه گیرها اطمینان می دهند که جریانهای الکتریکی ایجاد شده اثری بر روی بردهای الکترونیکی هواپیماهای مدرن نداشته باشند و صدمه ای به مایلها سیم بندی الکتریکی در هواپیما نمی رسانند. تمام قطعاتی که برای عملکرد هواپیماهای تجاری حیاتی هستند باید از مقررات هواپیمایی 
FAA که برای تمام هواپیماهایی که در ایالات متحده پرواز می کنند وضع شده است ، پیروی کنند. هواپیما و بخصوص بدنه هواپیما و نه افراد داخل آن ، بوسیله دوچیز از ضربات صاعقه نجات می یابند. اولین و مهمترین چیز فکر خلبان و پیشگویی های هواشناسی است که پیش بینی می کند وتشخیص می دهد که در کجا احتمال برخورد با طوفانهای تند است. و دومی از طریق یک دستگاه کوچک ناآشنا با نام فتیله استاتیک (Static Wick) است . بیشتر هواپیماها به داخل طوفانهای رعد وبرق نمی روند و مستقیماٍ در جایی که حتی احتمال رعد وبرق هم است پرواز نمی کنند. آن چیزی که ما از رعد و برق می بینیم یک میل به موازنهٌَُِ ، از سیل بزرگی از الکترونهاست که از طریق ابر به ابر و یا از طریق ابر به زمین اتفاق می افتد. در هر صورت مقدار زیادی از الکترونها به گوشه ابر شارش پیدا می کنند و الکتریسته راه خودش را از جایی به جای دیگر از طریق چیزی که ما به آن فرمانده قدم (Step Leader) می گوییم ، پیدا می کند. نیروی عمودی ابر شروع به جذب الکترونها از سطح زمین می کند و این الکترونها بر روی هر چیزی که بار الکتریکی را جذب می کند ( مثل یک نرده ) یا یک برجستگی (مثل یک انسان) ویا هردو (مثل تیرچراغ برق یا تلفن) می نشینند. بارهای الکتریکی شروع به پایین آمدن می کنند و در این حال به هوا برخورد می کنند و آنرا یونیزه می کنند تا اینکه leader به طرف پایین برخورد کند . یک هواپیما در بین قسمتهای بالایی ابر که شارژ شده که برای step leaderها نقش یک معبر را دارد پرواز می کند و قابلیت این را دارند که هر کدام را در یک جهت تولید کند. اگر هر کدام از آنها به یک leader که در حال پایین آمدن به سطح زمین است برخورد کند صاعقه پیش می آید. هواپیما با استفاده از چیزی که به آن Static Wick یا فتیله ایستا نامیده می شود سعی در پراکنده کردن این Step leaderها می کند. یک فتیله ایستا یک قطعه آهنی است که به بدنه هواپیما با یک یا دو میخ یا سوزن در ته آن بطور الکتریکی اتصال دارد.آن جای پوشش فایبرگلاسی است که برقگیر است و از هواپیما نیز جداست. برای اینکه میـخها در اطراف آنها بارالـکتریکی را متمرکز کنند به بدنه هواپیـما متصـل شده اند. آنها به هواپیما اجازه می دهند که هر بار ساکن الکتریکی را که ممکن است در داخل هواپیما ساخته شود پراکنده کنند.همچنین اگر رعد وبرق به هواپیما برخورد کرد ، این شانس وجود دارد که الکتریسته به درون پراکنده کننده ها برود و داخل هواپیما نشۀود. . بنابراین موقعی که بحث می شود که چگونه هواپیما از ضربات صاعقه مصون می ماند ، بهترین گزینه خلبان است که قبل از اینکه پرواز کند هوا را چک می کند و تصمیمهای هوشمندانه ای برای پرواز به منطقه مذکور اتخاذ می کند. اگر یک هواپیما مجبور شود که در داخل طوفان برود، فتیله های ایستا بر روی بالها و انتهای تیغه پرواز موتور باید هواپیما را سالم نگه دارند.

 

FAA: Federal Aviation Administration

اداره هوانوردی فدرال

 

تهیه کننده:                 جعفر منفردی

رئیس اداره مهندسی الکترونیک اداره کل فرودگاه گیلان