Wyładowania atmosferyczne a trasa lotu
Wyładowania atmosferyczne zdarzają się częściej w pobliżu równika. Panują tam prądy konwekcyjne, a powietrze jest bardzo ciepłe, co sprzyja powstawaniu burz. Nie oznacza to jednak, że na trasach realizowanych w innych rejonach świata pioruny nigdy nie uderzają w samoloty. Jest to dość powszechne zjawisko, które w większości przypadków nie niesie za sobą poważnych konsekwencji.
Pioruny uderzają w samoloty przede wszystkim podczas startu i lądowania. Aktywność burzowa jest bowiem większa na mniejszych wysokościach, na których maszyny znajdują się jedynie podczas wykonywania wspomnianych manewrów. Do uderzeń piorunów dochodzi podczas przelotu przez chmury typu Cumulonimbus, najczęściej przy temperaturze bliskiej 0°C.
Gdy w samolot uderzy piorun…
Pioruny najczęściej uderzają w wystające części maszyny, takie jak dziób i skrzydła. Następnie impuls przemieszcza się po całej metalowej konstrukcji. Samoloty są projektowane tak, by działały, jak klatka Faradaya. Napięcie rozprzestrzenia się wyłącznie po zewnętrznej stronie maszyny, dzięki czemu jest nieszkodliwe dla osób znajdujących się w środku.
W większości przypadków, gdy w samolot uderzy piorun, pasażerowie widzą jedynie błysk. Zjawisko to zwykle nie wpływa negatywnie na funkcjonowanie maszyny, ale nie jest tak zawsze. Niekiedy może dojść do pojawienia się usterek.
Usterki samolotu spowodowane przez uderzenie pioruna
Współczesne samoloty są znacznie bardziej odporne na uderzenia pioruna niż te produkowane kilkadziesiąt lat temu. Obecnie wyładowania atmosferyczne są dla nich raczej obojętne i rzadko powodują poważne uszkodzenia. Zdarza się jednak, że doprowadzają one do drobnych usterek jak:
- wypalenia w powłoce aluminiowej pokrywającej kadłub – to kosmetyczne zmiany, które nie wpływają na bezpieczeństwo użytkowania maszyny;
- problemy z elektroniką – piloci doskonale wiedzą, jak na nie reagować;
- niewielkie zakłócenia w zestawach wskaźników – doświadczeni specjaliści potrafią sobie z nimi poradzić, co pozwala na kontynuację lotu.
Zdarzają się sytuacje, kiedy uderzenie pioruna powoduje zakłócenie działania sprzętu znajdującego się w samolocie. Jeśli usterki są znaczne, pilot może zdecydować o awaryjnym lądowaniu lub powrocie na lotnisko początkowe. W większości przypadków można jednak bez problemu kontynuować lot. Dalsze decyzje są podejmowane już na miejscu – specjaliści oceniają stan techniczny maszyny i określają, czy może ona być użyta na kolejnej trasie tego samego dnia.
Usterki elektroniki a uderzenie pioruna
Po uderzeniu pioruna najczęściej można zaobserwować drobne problemy z funkcjonowaniem systemów elektronicznych. Mowa tu np. o zakłóceniach pracy urządzeń nawigacyjnych czy łączności. Usterkom może ulec też mechanizm sterowania i zasilania. Jeśli komplikacje są niewielkie i tymczasowe, piloci najczęściej decydują się na kontynuację lotu. Jeżeli jednak mają oni wątpliwości co do bezpieczeństwa dalszej podróży, po konsultacji z wieżą mogą wybrać awaryjne lądowanie.
Taki krok nie oznacza, że maszyna uległa uszkodzeniu. Ma on charakter prewencyjny, a jego zadaniem jest zapobiegnięcie zagrożeniu, które mogłoby wystąpić na kolejnych etapach lotu. Czasami po kontroli stanu technicznego po lądowaniu awaryjnym okazuje się, że maszyna może kontynuować podróż, a kiedy indziej wymaga ona drobnych napraw. Taka sytuacja wiąże się z opóźnieniami i problemami logistycznymi, ale wynika z chęci zapewnienia jak największego bezpieczeństwa pasażerom.
Burza, czyli zagrożenie większe niż same pioruny
O ile uderzenie pioruna w kadłub samolotu zwykle nie jest niebezpieczne, o tyle warunki panujące podczas burzy mogą takie być. W jej trakcie występują bowiem silne turbulencje. Z tego powodu w większości przypadków piloci starają się omijać burze. Jeśli nie da się tego zrobić, lot może nawet zostać przekierowany na inne lotnisko lub całkowicie odwołany.
Jakie rozwiązania mają zwiększyć bezpieczeństwo w trakcie burzy?
Współczesne samoloty projektuje się tak, by uderzające w nie pioruny nie stanowiły zagrożenia dla pasażerów. Wszystkie maszyny przechodzą dokładne testy, zanim pierwszy raz wzbiją się w powietrze. Sprawdza się wówczas maksymalne obciążenia wynikające z wyładowań elektrycznych i ocenia bezpieczeństwo użytkowania samolotu w ruchu pasażerskim.
Maszyny latające wyposaża się też w szereg zabezpieczeń i systemów awaryjnych. Informują one pilota o sposobie działania poszczególnych urządzeń niezbędnych do nawigacji. Pomagają mu podjąć decyzję o kontynuacji lotu lub awaryjnym lądowaniu, w trakcie którego sprawdza się stan techniczny samolotu.
Najważniejsze elementy ochrony przed negatywnymi skutkami uderzenia pioruna to:
- izolacja kabiny pasażerskiej – konstrukcja powstaje z materiałów, które ograniczają przewodzenie prądu do wnętrza samolotu;
- wzmocnione elementy kadłuba – w miejscach, w których istnieje największe ryzyko uderzenia pioruna, stosuje się bardzo wytrzymałe materiały;
- przewody ochronne – ich zadaniem jest odprowadzanie naładowanego powietrza na zewnątrz, zmniejszając negatywny wpływ impulsu na działanie urządzeń elektronicznych.
Oprócz tego piloci są też bardzo dobrze przeszkoleni w zakresie postępowania po uderzeniu pioruna w samolot. Wiedzą, kiedy warto podjąć działania prewencyjne i na wszelki wypadek wylądować awaryjnie, a kiedy można bez problemu kontynuować lot.
Jak często pioruny uderzają w samoloty?
Sytuacja, w której piorun uderza w samolot, nie jest niczym wyjątkowym. Takie zjawisko zdarza się stosunkowo często. W przypadku małych maszyn realizujących loty komercyjne jest to średnio raz w roku . W większe modele pioruny uderzają jeszcze rzadziej – ma to związek z wysokością, na której odbywają się takie przeloty.
Incydenty z piorunami w historii lotnictwa
W większości przypadków uderzenie pioruna w samolot jest praktycznie niezauważalne. Nie było tak jednak zawsze. W starszych samolotach usterki powodowane przez impulsy elektryczne były zwykle poważniejsze – nie stosowało się wtedy współcześnie znanych rozwiązań ochronnych.
Przykładowe incydenty z piorunami w lotnictwie:
- Pan Am 214 – lot odbył się w 1963 roku; w wyniku uderzenia pioruna rozbił się w pobliżu Elkton w stanie Maryland;
- Flightline 101 – katastrofa w 2001 roku prawdopodobnie miała związek z impulsem elektrycznym, który spowodował utratę prądu w maszynie;
- Nürnberger Flugdienst 108 – to lot, który odbył się w 1988 roku; śledztwo wykazało, że podczas lądowania w samolot uderzył piorun, zakłócając działanie układu elektrycznego.
Katastrof lotniczych spowodowanych przez wyładowania atmosferyczne w historii było tylko kilka. Najnowszym zdarzeniem tego typu jest to z udziałem samolotu Loganair 6780 w 2014 roku. Mimo że maszyna spadła, wszyscy pasażerowie i członkowie załogi przeżyli.
Trzeba pamiętać, że latanie wciąż jest najbezpieczniejszym sposobem przemieszczania się. Ryzyko wypadku jest zdecydowanie mniejsze niż w przypadku samochodów, które znacznie częściej biorą udział w zdarzeniach drogowych.
