Электризация

Современные скоростные самолеты при полете в облаках слоистых форм и в зонах осадков (особенно в виде снега) подвержены поражению электрическими разрядами, причем конвективные формы облачности непосредственно в районе поражения не отмечаются. Совершенно очевидно, что атмосфера обладает электрическими свойствами. Так, находящиеся в воздухе пылинки, капли сконденсированной влаги, частицы осадков, кристаллы льда и др. имеют электрический заряд, по этой причине за счет трения выступающих частей воздушного судна о кристаллы происходит электризация ВС (рис.92). Электризации самолетов способствуют электрические свойства облаков, осадков, а также характеристика самого самолета и режим полета.

Рис. 92. Электрический заряд на самолете

Электрические свойства облаков и осадков связаны с их фазовым состоянием (капли, кристаллы), формой, размерами, концентрацией в единице объема, электрическим зарядом частичек и напряженностью электрического поля в окрестностях облаков. Для электризации наиболее существенны такие характеристики самолета, как особенности конструкции, материалы покрытия и степень металлизации внешних частей, тип лакокрасочного покрытия, тип двигателей и параметры статических стекателей. Величина заряда самолета и его знак определяются также размерами и состоянием частиц облаков и осадков. Более сильная и чаще электризация ВС происходит при температуре в облаках от +5°С до -5°С, а максимальная повторяемость разрядов при температурах воздуха -1°С,

-2° С.

На электризацию самолета существенное влияние оказывает и микроструктура облаков. Чем больше водность облаков, чем больше в облаке кристаллов, а не жидкой воды, тем сильнее электрические токи, заряжающие самолет. Поэтому особенно опасны мощно-кучевые, кучево-дождевые и плотные слоисто-дождевые облака. При длительном полете в высоко-слоистых и перисто-слоистых облаках также может произойти сильная электризация самолета. Повышенная электризация самолетов обычно в облаках большой вертикальной протяженности.

Напряженность поля для начала электрического разряда в атмосфере должна быть около 106 В/м, а для его поддержания - не менее 105 В/м. Образование экстремумов напряженности электрического поля в негрозовых облаках естественным путем маловероятно. Однако, при появлении в облачном электрическом поле заряженного самолета суммарная напряженность около него может возрасти (при сложении электрических полей) до значения, достаточного для возникновения заряда. Таким образом, поражение самолетов электрическими разрядами в негрозовой облачности зависит от наличия в ней зон повешенной напряженности, величины и знака заряда самолета.

Разряд (стекание заряда с поверхности самолета) происходит за счет проводимости горячих выхлопных газов, срыва частиц облака или осадков с поверхности самолета и коронного разряда. Разница в скоростях заряда и разряда самолета обуславливает величину электрического заряда, оставшегося на самолете после его посадки.

Электрический заряд на самолете таит в себе двойную опасность. С одной стороны, в полете электрический заряд «провоцирует» разряд молнии в самолет даже в тех случаях, когда напряженность электрического поля (без самолета) в воздухе еще не достигла пробивной напряженности. С другой стороны, после посадки при заправке самолета топливом может проскочить искра между заправочным пистолетом и открытой горловиной топливного бака со всеми вытекающими отсюда последствиями. Поэтому во многих типах самолета предусмотрена система автоматического заземления фюзеляжа. А техник самолета после его заруливания на стоянку в первую очередь обязан заземлить самолет.

Самолет заряжается статическим электричеством от частиц облаков или осадков и несгоревшего топлива, а разряжается из-за проводимости атмосферы и струи выхлопных газов, срыва частиц облаков и осадков с самолета, а также токов коронного разряда через стекатели и заостренные части самолета. Сложная и неоднозначная зависимость заряжения самолета от указанных выше факторов не позволяет прогнозировать величину и знак заряда самолета. Поэтому в настоящее время решение задачи прогноза поражения самолетов разрядами статического электричества в облаках ограничивается оценкой возможности образования в них зон интенсивной электризации (ЗИЭ) и созданию некоторых рекомендаций по обеспечению безопасности полетов в них.

Наиболее благоприятными для поражения молниями вне грозовых облаков авиации ВС условиями являются: циклоны (в любой стадии развития), барические ложбины и атмосферные фронты (холодный фронт - 50%, фронты окклюзии около 32%, теплый фронт - 8% случаев); облачная система Ns-As при количестве облаков более 7 баллов; наличие осадков; наличие обледенения; температура воздуха на высоте полета -1.-2 ºС, у земли в пределах от -5 ºС до +10 ºС; полет осуществляется в облаках в режиме набора или снижения при продолжительности полета до 5 минут на высоте от 500 м до 3000 м. Неблагоприятными для поражения самолетов молниями грозовых облаков являются: антициклоны и их гребни при малооблачной погоде (менее 5 баллов);
полет вне облаков или в прослойках между облаками.

Характерными признаками интенсивной электризации ВС являются: возрастание шумового фона, треск при радиообмене на УКВ; сплошной сильный шум с беспорядочным треском, затрудняющим ведение радиосвязи на КВ диапазонах; коронарное свечение (разряды) на концах лопастей винтов, стенках фонаря кабины; беспорядочные перемещения (уходы) стрелки радиокомпаса на значительные углы (градусы).

Рекомендации по обеспечению безопасности полетов в условиях интенсивной электризации сводится к следующему:

- оценивать перед вылетом возможность интенсивной электризации самолета (вертолета) исходя из метеорологической обстановки;

- осуществлять постоянный радиолокационный обзор за перемещением облачности, избегать полетов в засветках от облаков;

- при обнаружении интенсивной электризации уменьшить уменьшить скорость полета и, по согласованию с органом ОВД, изменить высоту полета.

Вопросы для самопроверки:

1. Что называется электризацией ВС?

2. От каких факторов зависит величина электростатического заряда самолета?

3. Какие синоптические условия благоприятны для образования электризации?

4. Что является признаком интенсивной электризации?

5. Какие существуют рекомендации по выполнению полетов и обслуживанию воздушного движения в зонах электризации?

6.

Поиск по сайту: