不知道是哪个地方的方言,说的是“莫装X,装X遭雷劈”,这句话讲出来有不文明之嫌,并且也恶毒了点,但却大白话了一个语重心长的大道理:“做人要低调”。
雷劈在咱中国人的传统思维中,八成是做过什么不好的事情而遭受的报应,并且这种报应大概率是要命的。所以如果某人指着天说什么什么“天打五雷轰”,这已经算是毒誓了。
做人要低调啊!
雷劈,又称雷击,也就是闪电打击。由于闪电携带着极高的能量,碰到它的生物基本上非死即伤,后果严重。如果你听说某人遭到了雷击,请别调侃他什么时间装过X,或者发过的毒誓应验了,那只是因为他没有学习足够的防护知识,安全意识淡薄酿成悲剧。
但有些人却无法逃脱被雷劈的命运,比如说飞行员和空姐,还有经常乘坐飞机旅行的乘客们。常在河边走,哪有不湿鞋,飞机坐得多了,也难避免遭雷劈。
飞机平均每年会被电击一次
据航空专家们说,平均每架民用航班每年要遭到一次雷击事件,这个概率已经不低了。
飞机怕不怕雷击呢?看样子是不怕的,世界上有那么多飞机,到现在为止你极少有听说哪架飞机是被雷劈下来的。之前俄罗斯航空公司SSJ100飞机报告遭到雷击,它也是飞行员在迫降时动作太猛,起落架折断导致飞机损毁,雷击可能只是损坏了飞机上的一些电子设备。
最近一次由于雷击而导致大规模机毁人亡的事件发生于1963年,一架波音707客机在美国马里兰州被闪电击中,飞机油箱爆炸导致81人丧生。自那以后的几十年间,全球总共只发生过不到30起雷击造成的伤害事件,其中大部分是直升机和小型民用飞机,只有4起事故造成死亡,共死亡11人。
荷兰航空飞机起飞遭雷击后继续飞往秘鲁
如此看来,飞机应该是不怕雷击的。
飞机常年在天上飞,大多数时候它还不能挑天气,说今天下雨我不飞了,即便是一年被闪电打一次,这概率也不算低,为什么闪电就不能损害飞机呢?
这要从飞机的结构找原因现代飞机采用金属框架,机身表面的蒙皮大多为各种铝合金,铝是很好的导电材料。由于机身表面的材料导电性能好,电阻极低,因此电流在飞机表面畅通无阻。闪电从一端进入飞机,瞬间就从另一端释放出去了。
飞机蒙皮大多是导电的铝合金
你可能会问了,飞机表面导电,闪电打到上面不是更危险?
实际上,闪电对飞机构成的潜在威胁,首先是热,其次是感应电流。学过物理的朋友都明白,当电流通过导体时,导体的电阻越大,它产生的热能就越高。飞机铝金属外壳的比导电率达14,因此当闪电电流流过飞机蒙皮时,它并不会产生很高的热量。
碳是电的良导体,现代新型飞机大量采用碳纤维,是不是说它的导电性也很好呢?飞机表面碳纤维材料的全称其实是碳纤维增强环氧复合材料(CFRP),它比铝合金轻7倍,强度高5倍,因此更受欢迎。但是CFRP的导电性很差,需要在制作的过程中夹一层铝或铜的导电丝网。对于复合材料蒙皮的飞机,它从头到尾都被纯度极高的金属丝网和防雷铜片包裹起来,并且这些金属网之间有导线可靠连通,以确保高达200kA的电流不受阻碍。
碳纤维蒙皮下面覆盖着导电的金属网
但飞机上有些地方不能包裹金属,比如一些通讯天线和机头部位的雷达,否则电磁波无法穿透。飞机前方的雷达罩是用玻璃纤维做的,这里也恰恰是遭雷击最多的地方。
为了保护雷达和重要的天线不被雷击损坏,设计人员在雷达罩上埋设了一些金属线,将这些金属线与机身相连接,当闪电击中飞机前端时,电流就可以穿过机身再从后面释放出去了。
马耳他A320天线罩于2013年12月13日遭雷击
飞机外壳导电,里边会安全吗?到现在为止,还没有听说有哪个人在飞机里边触电身亡。这得益于一个基本的物理现象:法拉第笼。
简单地说,当导电材料组成一个连续的覆盖层时,外边的电磁场就不能穿透到里边去。许多地方的科学馆里都有这样一个实验装置:一个大铁笼子,里边站着人,当用强大的静电去接近铁笼时,电流会击穿空气发出蓝色的光和滋滋声打到笼子上,而里边的人却安然无恙,他不会触电。这个装置就是法拉第笼。
法拉第笼演示
飞机的表面包裹着金属网,它实际上就是一个很棒的法拉第笼,闪电的电流只会穿过它的外表面重新释放到空气中,它并不会在内部产生感应电流,因而飞机内部的人员和灵敏的电子设备得到了很好的保护。
电流会从飞机表面流过
除了全机身电磁屏蔽、在油箱管路以及电子设备周边强化电磁防护之外,民航飞机的机翼后面和翼梢还安装了一些电刷,它们可以用来释放机身与空气摩擦而产生的静电,同时也有利于闪电电流更快地释放到空气中。
机翼上的“针”状放电装置
总体而言,即使我们坐飞机遭遇闪电,飞机的安全是有保证的。
那为什么飞行员会尽量避免飞到雷雨云里去,有许多航班因为航路上有雷暴而晚点呢?
安全总是相对的。如果你关注航空方面的信息,有可能会注意到许多飞机遭到雷击的照片和视频,其中有些是假的:
CRJ-200的这个洞与雷击无关
上图经常被有些人解释成飞机遭雷劈的结果,实际上这架庞巴迪宇航CRJ-200飞机是在地面做飞行前检查的过程中,驾驶舱发生火灾,飞机蒙皮被烧穿后的情况。它与闪电毫无关系。
但美军一架C-5银河运输机就在机场上遭受雷击,水平尾翼被打坏,轮胎爆了4个,不得不进行修理。类似民航飞机在机场地面遭雷劈的事件数不胜数,也多多少少造成了一些损害。
一架客机在停机坪遭到雷击
为了确保安全,将可能的伤害降到最低,飞行员通常会尽量避开雷暴区域,防止遭到雷击。
客机在经过积雨云时遭遇雷击
所以,总的来说,乘坐飞机出行还是比较安全的。
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