Что происходит, когда молния попадает в самолет?

Согласно данным, собранным ресурсом Quartz, каждый работающий самолет в мире получает удар молнией, по крайней мере, один раз в год. Но прежде, чем вы решите никогда больше не летать, давайте разберемся, что происходит, когда молния ударяет в самолет.

По сути, не происходит ничего страшного.
Во время проектирования современных самолетов всегда учитывается, что все оборудование, электрические и топливные системы должны быть защищены от разряда молнии, в котором сила тока достигает 30 000 ампер. Когда разряд попадает в корпус, электричество проходит через внешнюю алюминиевую оболочку фюзеляжа, не вызывая никаких реальных повреждений.
Зачастую такая защита работает настолько хорошо, что пассажиры не понимают, что молния попала в самолет, а единственное возможное повреждение, это небольшой ожог на обшивке в месте удара.
На самолет устанавливаются электростатические разрядники, которые обычно находятся на концах крыльев. Если в самолет ударит молния — они отводят электричество в воздух.
Бортовые электросистемы самолета экранированы, что защищает их от электромагнитного излучения, которое вызывает молния.

В прошлом году 10 июня в самолет авиакомпании British Airways, летевший из Лондона в Москву, ударила молния. Аналогичный инцидент произошел 4 июня с Boeing 737, выполнявшим рейс по маршруту Симферополь — Москва. При осмотре самолета во Внуково выяснилось, что молния оплавила 18 заклепок по обеим сторонам фюзеляжа, поврежден датчик угла атаки и статические разрядники на стабилизаторе.
«Электрический разряд не самый опасный фактор для безопасности пассажиров и экипажа. Современные самолеты имеют достаточную молниезащиту», — рассказал «Газете.Ru» Валерий Макаров, старший научный сотрудник государственного центра «Безопасность полетов на воздушном транспорте».
Обычно молния ударяет в выступающие части самолетов, например в законцовки крыла и нос.

В этих местах можно обнаружить небольшие оплавления конструкций. При ударе молнии электрический ток пробегает по металлической обшивке самолета, пока не выйдет из другой точки, например из хвоста. По словам пилота Патрика Смита, автора книги «Говорит командир корабля», молнии бьют в самолеты гораздо чаще, чем мы могли бы подумать. Просто, как правило, для пассажиров и членов экипажа это остается незамеченным. «Молния попадает в самолет в среднем раз в два года. Изредка на самолете можно обнаружить внешние повреждения — поверхностную точку входа и выхода молнии — или несерьезные повреждения электрических систем. Хотя обычно молния не оставляет следов», — уверен пилот.
Современные пассажирские лайнеры оснащены специальными средствами защиты от ударов молний. По словам профессора Маму Хаддада из Университета Кардиффа, изучающего воздействие молний на конструкцию самолетов, многие современные самолеты помимо композитных материалов в своей конструкции имеют медные экранирующие сетки — ими, например, оснащены самолеты семейств Boeing 787 и Airbus A350.
Эти медные слои выступают в роли так называемой клетки Фарадея, которая защищает от электрических токов все, что находится внутри нее.

Хаддад уверен, что еще более важным является то, что топливные баки самолетов, размещенные в крыльях, защищены от любых искр. Это достигается за счет того, что вся обшивка, структурные соединения, люки, отверстия и заливные горловины должны выдерживать разряд молнии, температура которого может достигать 30 тыс. градусов Цельсия.
По статистике, молнии чаще всего бьют в самолеты, летящие в дождево-кучевых облаках, на высотах 2–5,5 км. Часто пролетающие самолеты могут сами вызвать разряд в сильно наэлектризованных облаках. Считается, что в частные легкомоторные самолеты молнии попадают реже, так как они меньше по размерам и могут избегать встреч с грозами.
«Ток при молнии может достигать 200 тыс. ампер — люди могут услышать шум, увидеть свет или вспышку в иллюминаторе, но они не почувствуют ничего, — поясняет Хаддад. — Одним из эффектов может быть небольшое локальное расплавление там, где ударила молния, однако авиапромышленность довольно консервативная, испытания проводятся жесткие, так что пассажиры не рискуют».
За всю историю авиации серьезные происшествия, связанные с ударом молний, действительно можно пересчитать по пальцам. В январе этого года на востоке Индонезии разбился легкомоторный самолет компании Intan Angkasa Air, который попал в грозу и был поражен молнией. Тогда погибли четыре находившихся на борту человека. В 2010 году один человек погиб после того, как в самолет Boeing 737-700, летевший из Боготы, при посадке ударила молния, и лайнер развалился на три части. Однако, по данным расследования, сама молния не была единственной причиной крушения. К нему привели внезапный порыв ветра и воздушная яма, вызванная разрядом во время снижения, которые произошли почти одновременно.
Самая серьезная катастрофа по этой причине случилась в 1963 году, когда из-за удара молнии в воздухе взорвался Boeing 707 ныне не существующей авиакомпании Pan American.
Тогда по итогам расследования Американское управление гражданской авиации велело оснастить все гражданские суда специальными разрядниками, снимающими статическое электричество. После этой катастрофы инженеры впервые додумались, как уменьшить вероятность взрыва топлива в баках.
Было принято решение заполнять освобождающиеся по мере выработки горючего баки инертным газом, что мешает воспламенению паров топлива.
Менее трагичные и вовсе незаметные удары молний происходят куда чаще, и от них не застрахованы даже самолеты президентов. Так было с лайнером Франсуа Олланда, который летел на переговоры с Ангелой Меркель в 2012 году. Из-за удара молнии президенту пришлось пересесть на другой самолет и опоздать к канцлеру на полтора часа.
«Угроза травмирования лиц, находящихся на борту, серьезных отказов оборудования и систем воздушного судна в результате поражения самолета минимальна. Попадание молнии в самолет редко приводит к изменению плана полета, а повреждения, как правило, незначительны», — уверен Валерий Макаров.