飛行知識揭秘：飛機(jī)高空中為何會遭受雷擊？

英國洛根航空公司一架由英國阿伯丁飛往設(shè)得蘭群島的客機(jī)，在空中被雷擊中。機(jī)長在緊急關(guān)頭將俯沖向下的飛機(jī)拉起，飛機(jī)只差7秒便沖落滿布浮冰的北海。

在這之前，3月17日，一架由北京飛往武漢的航班，飛抵武漢上空準(zhǔn)備降落時，在空中突遭雷擊，所幸有驚無險，最終備降長沙。

目前，我國已進(jìn)入強對流天氣多發(fā)季，其對飛行安全的影響也備受關(guān)注。

飛機(jī)會誘發(fā)雷電嗎?

這并非個例。“每架正常運行的飛機(jī)幾乎每年都要遭到一次雷擊。”民航華北空管局氣象中心副主任、高級工程師申紅喜告訴記者，飛機(jī)遭遇雷擊的幾率與季節(jié)及飛行航線有很大關(guān)系。據(jù)我國相關(guān)部門統(tǒng)計，飛機(jī)平均每飛行1萬小時就有可能被雷擊中一次。而根據(jù)國外的統(tǒng)計，飛機(jī)日利用率如若達(dá)到7小時，每12個月就可能被雷擊中一次;飛機(jī)日利用率如若達(dá)到10小時，每10個月則可能被擊中一次。

中國氣象科學(xué)研究院大氣探測研究所副所長、研究員呂偉濤介紹，大多數(shù)(90%)擊中飛機(jī)的雷電都是由飛機(jī)觸發(fā)的，且剩下的10%(自然起始的雷電)在擊中飛機(jī)的過程中，飛機(jī)自身導(dǎo)致的電場畸變也起到了關(guān)鍵作用，它會促使放電更易產(chǎn)生，從機(jī)體上起始的“先導(dǎo)”會朝向云中起始的“先導(dǎo)”發(fā)展，進(jìn)而導(dǎo)致最后的雷擊。

申紅喜說，根據(jù)統(tǒng)計，飛機(jī)遭雷擊多發(fā)生在上升與下降階段，多發(fā)的高度范圍在3500米至5000米之間。當(dāng)處于-5℃至0℃的溫度層、濃積云和積雨云附近，在云中伴有中度顛簸或遇到降水時，飛機(jī)都可能遭受雷擊。申紅喜解釋說，飛機(jī)處于上述區(qū)域，可能會成為雷電中的一個導(dǎo)體。當(dāng)飛機(jī)接近帶電中心時，從云中出來的發(fā)展中的“先導(dǎo)”能使飛機(jī)受到感應(yīng)而產(chǎn)生“閃流”;當(dāng)飛機(jī)與云層的“先導(dǎo)”連通時，電荷便流過飛機(jī)，如果“先導(dǎo)”與地面連通，會形成強烈的回?fù)?。回?fù)魩в芯薮蟮捻懧暫碗娏?，是造成飛機(jī)損傷的主要因素。

飛機(jī)能安裝避雷針嗎?

雖然飛機(jī)會遭受雷擊，但大多不會導(dǎo)致災(zāi)難性后果。“這主要是由于目前商用飛機(jī)外殼為金屬材料，具有良好的屏蔽效果，飛機(jī)內(nèi)部的人員和設(shè)備相對比較安全。” 呂偉濤說，但這不代表飛機(jī)遭遇雷擊沒有任何損傷。飛機(jī)并不是完全屏蔽的“法拉第籠”，上面有很多開孔，部分區(qū)域是非金屬的(如飛機(jī)前部的雷達(dá)罩)，還有一些天線是外露的，雷電產(chǎn)生的強烈電磁輻射仍然可能導(dǎo)致嚴(yán)重?fù)p害。另外，強烈的雷電流也可能導(dǎo)致金屬熔化。

為了避免遭受雷擊，是否可以在飛機(jī)上安裝避雷針呢?呂偉濤解釋道，事實上，避雷針的作用是吸引附近的閃電擊中它，并將云中的電荷通過良好的導(dǎo)體釋放到地下，從而保護(hù)建筑物及其內(nèi)部的人和設(shè)備不受損害。而飛機(jī)在天上飛行時和地面無接觸，即使安裝了避雷針也無法將電荷釋放到地面，反而會增加飛機(jī)被雷擊中的概率。

申紅喜說，針對飛機(jī)本身，目前采取的避雷方式主要有兩種：一種是采用良導(dǎo)體把機(jī)殼不良導(dǎo)體的部分加以連接或遮蓋，以疏導(dǎo)電流。由于飛機(jī)是由輕質(zhì)金屬構(gòu)成，且機(jī)體面積很大，在與空氣摩擦以及帶電體感應(yīng)下，很容易成為巨型靜電儲電體。在空中飛行時，飛機(jī)由于靜電屏蔽，電荷聚集在機(jī)殼表面，這些電荷必須設(shè)法釋放，否則到了地面容易造成損害。這就需要第二種方式，利用機(jī)身或機(jī)翼伸出的放電刷放電。放電刷安裝在飛機(jī)表面外型尖端部分。電荷集中在飛機(jī)外表比較尖、薄的邊緣區(qū)域，如果沒有放電刷，在電荷積累到一定能量時將導(dǎo)致機(jī)體與空氣之間的擊穿放電。

“避免雷擊危害的最有效辦法就是躲避!”申紅喜強調(diào)，面對積雨云最有效的方法就是繞飛。目前的繞飛規(guī)則是，航班距離積雨云的距離至少為20公里。目前我國民航繞飛雷雨采取的是“機(jī)長負(fù)責(zé)制”。機(jī)長根據(jù)機(jī)載雷達(dá)探測資料、管制員提供的雷雨信息、前機(jī)危險天氣飛行員報告、氣象部門發(fā)布的各類雷暴天氣預(yù)警等，綜合分析提出繞飛路線。管制員根據(jù)飛行員的請求，做好協(xié)調(diào)工作。機(jī)組人員也要根據(jù)雷雨發(fā)展?fàn)顩r、移動速度，適當(dāng)增加繞飛距離。如果積雨云的范圍過大，強度沒有減弱趨勢，更有甚者，降落機(jī)場正在被雷暴區(qū)域覆蓋，繞飛成本過高，或根本繞不開，那么航班只能返航或備降。