АТМОСФЕРНОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО

 

Среди метеорологических явлений, влияющих на полеты ЛА, наибольшую опасность представляют:

- грозы,

- сопутствующие грозам ливневые дожди,

- смерчи,

- шквалы,

- град,

- болтанка.

Гроза - комплекс атмосферных явлений, характеризующихся интенсив­ным облакоообразованием и многократными электрическими разрядами в виде молний и звуковыми явлениями в виде грома.

23. Рис. 74. Гроза. Грозовая активность атмосферы является одним из наиболее опасных факторов ограничивающих условия безопасных полетов самолетов и других летательных аппаратов. Обычно принято считать, что электрические разряды – молнии являются самым опасным фактором грозовой облачности или грозового фронта, состоящего из нескольких грозовых облаков. Однако это не так. Наиболее опасным фактором грозы является мощнейшая турбулентность - охватывающие значительные массы воздуха, перемещающегося с большой скоростью вверх и вниз. Энергетика грозового облака может быть такой, что облако формирует мощные, разрушительные для наземных объектов торнадо. Именно мощной турбулентности следует опасаться экипажам любых самолетов, находящихся вблизи от грозового фронта.

 

Рис. 51 Гроза

 

Ежедневно над Землей проходит свыше 45000 гроз, из них около 2000 одновременно.

В поверхность Земли ударяет около 100 молний ежесекундно.

В странах СНГ грозы почти совсем не встречаются на крайнем Севере и в пустынях Средней Азии, однако, на западном Кавказе по статистике около 100 дней в году происходят грозы.

В большинстве случаев грозовая облачность возникает на высо­тах 3000-5000 м.

В кучево-дождевых облаках образуются электроста­тические поля большой напряженности, разряжающиеся в виде молний.

Молнии - гигантские искровые разряды, в электрическом поле атмос­феры, распространяющиеся между центром электрического заряда в об­лаке и другим центром заряда противоположной полярности на Земле или в другом облаке. По каналу молнии протекает импульс тока амп­литудой до 10А и напряжением до 10⁸ В. При этом температура све­тящегося канала превосходит температуру на поверхности Солнца. Длина молнии может быть от 300 м до 150 км.

 

Рис. 52 Молнии

 

Вероятность поражения ЛА молнией велика, если она проходит на расстоянии, меньшем, чем удвоенный наибольший линейный размер самолета. Вероятность попадания в молнии в ЛА тем выше, чем больше его размеры. Перед разрядами молний возникают:

· помехи в радиосвязи,

· или огни голубоватого свечения на концах выступающих частей самолета, называемые «огнями Эльма»,

· или локальные разряды молний вблизи этих частей ЛА.

На эле­ктрическую активность реагируют электромагнитные и магнитные дат­чики приборных комплексов и систем, радиотехнические системы и устройства. Попадание молнии в самолет вызывает небольшие повреждения его конструкции. Прожигание обшивки ЛА маловероятно, как и возго­рание топлива от попадания молнии в ЛА.

Наибольшую опасность мол­нии могут представлять для двигателей, которые могут самопроиз­вольно остановиться или перейти на недопустимо большие обороты. Вероятным местом разряда молнии на ЛА является ос­текление кабины и иллюминаторы, а также диэлектрические обтекате­ли антенн радиотехнических систем.

При попадании молнии в самолет происходит его электризация, дающая дополнительные помехи бортовой аппаратуре. Благодаря металлической конструкции ЛА, сильный электрический разряд и смерть людей на борту ЛА практически исключены. Для снижения уровня статического электричества, накопившегося на самолете, устанавливают специальные антистатические разрядники.

 

Рис. 53 Турбулентность в облаке

 

Однако наибольшую опасность для самолета в полете составляет мощнейшая турбулентность в грозовом облаке.

24. Рис. 75. Турбулентность в грозовом облаке. На рисунке упрощенно показано развитие катастрофической ситуации, возникшей с самолетом Ту-154М (регистрационный номер 85185) государственного унитарного авиационного предприятия «Пулковские авиалинии» 22 августа 2006 года при выполнении рейса №612 Анапа – Санкт-Петербург. На борту было 170 человек. Все погибли. По данным объективного контроля (по записям бортовых устройств регистрации) самолет в течение 10 секунд поднялся на 800 метров, попав в мощный восходящий поток. При этом упала поступательная скорость, и самолет в верхней точке траектории срывается в штопор. Через несколько секунд после резкого взятия штурвала «на себя» самолет переходит в плоский штопор, выход из которого невозможен.

 

 

1. Рис. 76. Метео-РЛС. Грозовые «засветки» на экране радиолокаторов

 

Рис. 54 Метео РЛС. Грозовые «засветки» на экране метеорадиолокатора

 

Для своевременного обнаружения опасного для самолета грозового фронта применяются бортовые метеорадиолокаторы.