ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ПОЛЕ ЗЕМЛИ

 

Земля несет в себе поверх­ностный отрицательный электрический заряд Земли Q _П =1, 2 10^-3 Кл/км², а ее общий заряд Q _З= 0, 5х 10⁶ Кулона. На высоте около 30 км находится граница перехода из отрицательного потенциала в положительный. Таким образом, земная поверхность и ионосфера представляются в виде конденсатора емкостью 0, 05 Ф.

20. Рис. 71. Электростатическое поле Земли. Электростатическое поле Земли имеет много проявлений и оказывает значительное влияние на функционирование авиационных и других комплексов. Высокий уровень электростатического заряда, который накапливается в облаках, может привести к разрядам молнии, к образованию высокого потенциала поверхностного электростатического заряда, распределенного по обшивке ЛА, а также к так называемым огням Эльма. Огни Зльма возникают при высоком уровне электрического потенциала на заостренных частях объектов, например, их наблюдали на концах мачт и рей парусных судов. Огни Эльма - электрический разряд в атмосфере в форме светящихся пучков или кисточек, возникающих на острых концах высоких предметов при большой напряженности электрического поля в атмосфере. В средние века разряды часто наблюдались на башнях церкви Святого Эльма. Оттуда и произошло это название.

 

Рис. 48 Электростатическое поле Земли

 

Наибольший градиент изменения потенциала достигает около 1000 В/м у поверхности Земли. В резуль­тате наличия градиентов заряда в атмосфере может возникать элект­рический ток до I500-I800 А.

На поверхности ЛА в полете образуются значительные электро­статические потенциалы, которые могут достигать 10⁶ В. Знак поверхностного заряда может быть различным. Если ЛА покрыт нитролаком, то в водяных об­лаках он заряжается отрицательно, а в ледяных - положительно. На поверхность заряженного ЛА может разрядиться облако.

 

21. Рис. 72. Разряд молнии на летательный аппарат. Разряд молнии на летательный аппарат возможен, однако случаи с катастрофическим исходом не известны.

 

Рис. 49 Разряд молнии на ЛА

 

Около ЛА мо­жет образоваться так называемый коронный разряд, приводящий к на­рушениям радиосвязи и нарушениям работы радионавигационного обору­дования.

22. Рис. 73. Защита от статического электричества на самолете. Для снижения электрического потенциала поверхностного электростатического заряда на обшивке ЛА обычно применяют остроконечные штыри на задних кромках крыла, стабилизатора и киля самолета. Как известно и школьного курса физики, именно на заостренных частях предметов скапливается статическое электричество. Эти достаточно простые методы позволяют улучшить условия для функционирования радиоэлектронного и приборного оборудования ЛА.

 

Рис. 50 Разрядники статического электричества

 

Для ослабления влияния электростатического поля на ЛА и его оборудования предусмотрены специальные устройства – разрядники статического электричества и устройства заземления. Все ЛА и авиационные комплексы проходят специальные испытания на устойчивость к воздействию электростатического поля Земли.