شارك
الرئيسية
3 دقيقة
تعد الزلازل واحدة من التحديات الرئيسية التي تواجه مهندسي إنشاء المباني وناطحات السحاب، أما بالنسبة لمهندسي الطيران، فإن حماية الطائرة من الصواعق في الجو تحدٍّ من نوع آخر، إذ تشكل الطائرة جسماً جاذباً للصاعقة ما قد يسبب ضرراً في الطائرة ومن الممكن أن يُسقطها، علماً بأن الطائرات التجارية تتعرض لصواعق البرق مرة واحدة في العام تقريباً، وقد تؤدي الصواعق إلى فقدان الطائرة أو ضررها البالغ إن لم تكن محمية من تأثيرها، فما هي التقنيات التي يستخدمها المهندسون لحماية الطائرات من ضرر الصواعق؟
اقرأ أيضاً: لماذا لا تعمل الآلات بكفاءة في درجات الحرارة الشديدة؟ دراسة تفسّر الأسباب
ما آلية تعرض الطائرة للصواعق؟
تتولد الصواعق في الجو من خلال التقاء الهواء الدافئ مع الهواء البارد، ما يؤدي إلى توليد كهرباء ساكنة، حيث تحتوي السحب على طرف موجب وآخر سالب، والجسيمات الموجبة توجد في أعلى السحابة، بينما ذات الشحنة السالبة توجد في أسفلها.
عندما تكون الشحنة في الأسفل قوية بما يكفي، تطلق السحابة طاقتها على شكل برق يمر عبر الهواء باحثاً عن شحنة موجبة في سحابة أخرى أو بقعة على الأرض، وأحياناً تكون الطائرة تحت السحابة فتضربها الصاعقة.
تقنيات وإجراءات يستخدمها مهندسو الطيران لتجنب الصواعق وأضرارها على الطائرات
تشمل أبرز التدابير والتقنيات التي يستخدمها مهندسو الطيران لتفادي أضرار التعرض للصواعق في الجو ما يلي:
تجنب العواصف الرعدية
تعد الوقاية من التعرض للصواعق أفضل من القدرة على تحمل آثارها، لذا يفضِّل مهندسو الطيران استخدام رادارات الطقس لمعرفة الحالة الجوية وتفادي الطيران بالمناطق التي تحتوي على عواصف رعدية من شأنها أن تصيب الطائرة.
الطيران في طبقة مرتفعة من الغلاف الجوي
تحلق الطائرات في أعلى طبقة التروبوسفير في الغلاف الجوي، وهي الطبقة الأقرب إلى الأرض لكنها فوق مكان حدوث العواصف ووجود الغيوم، ما يسمح للطائرة بالاستفادة من كثافة الهواء المنخفضة لتحقيق سرعات أعلى واستهلاك كمية أقل من الوقود. يمكن الاستنتاج مما سبق أن الطائرة تتعرض عادةً للصواعق في أثناء الإقلاع والهبوط وليس في منتصف الرحلة.
تصميم الطائرة لتصبح مثل قفص فاراداي
قفص فاراداي، الذي اخترعه العالم مايكل فاراداي عام 1836، وسيلة مثالية لحماية الطائرة من الصواعق، ويعتمد مبدأ عمل قفص فاراداي على استخدام مادة موصلة، تكون معدنية عادةً، في صناعة قفص أو غلاف يحمي كل ما يوجد داخله من المجالات الكهرومغناطيسية، أي الكهرباء، وذلك عن طريق توزيع الشحنة الكهربائية عبر مادة القفص الناقلة على نحو أسرع من قدرة الشحنة على المرور عبر فتحات القفص نحو الداخل، ما يخلق مساراً محدداً لانتشار الصدمة الكهربائية دون وصولها للدارات الإلكترونية والتجهيزات داخل الطائرة.
اقرأ أيضاً: لماذا تطير الطائرات على ارتفاعات مختلفة وما علاقة الأرقام الفردية والزوجية بذلك؟
عندما كانت صناعة الطائرات تعتمد على الألومنيوم كانت تشكل قفص فاراداي، لكن عندما تطورت صناعة الطائرات وبدأت تستخدم مواد أخف من الألومنيوم، مثل الألياف الكربونية والزجاجية، أصبحت أكثر عرضة لضرر الصواعق، ما دفع المهندسين لاستخدام قفص فاراداي المؤَلّف من طبقة رقيقة من الأسلاك النحاسية تحت الطلاء لتوزيع شحنة الصواعق ومنع أثر تسخين جول، وهو التسخين الذي يحدث بسبب تدفق التيار الكهربائي عبر مادة ذات مقاومة كهربائية، عن طريق تقليل المقاومة الكهربائية للسطح الخارجي للطائرة.
توجيه الشحنة بدقة عبر قفص فاراداي
يمكن السماح للصاعقة بالعبور في اتجاه معين من خلال تصميم شبكة نحاسية ماسية الشكل بدلاً من استخدام الشبكات مربعة الشكل، إذ ستنتقل الشحنة في اتجاه واحد لأنه أسهل من الاتجاه الآخر، ويستخدم المهندسون الأسلاك النحاسية ذات السماكة الأكبر لتوجيه الشحنة باتجاه نقاط خروج الصاعقة الموزعة على الأجنحة وذيل الطائرة. تكون نقاط خروج الصاعقة من قضبان قصيرة تدعى "الفتائل الثابتة" تسمح بخروج الشحنة من الطائرة في مسار يحمي مكونات الطائرة الحساسة، مثل قمرة القيادة والمحركات والمكونات الكهربائية وخزان الوقود، من الضرر، ما يسمح بمرور الصاعقة من الغيوم عبر جسم الطائرة ثم خروج الصاعقة وإكمالها نحو الأرض.
تصميم خزانات وقود مقاومة للصواعق
تعد خزانات الوقود مصدراً للخطر والاشتعال عند التعرض للصواعق أو السخونة المرتفعة، لذا يصنع مهندسو الطيران خزانات وقود من الألومنيوم، تكون سميكة بما يكفي لمنع وصول تأثير الصاعقة إلى الوقود.
اقرأ أيضاً: لماذا تتم تغطية الناجين من الكوارث بأكياس لامعة من الألومنيوم؟
عند تعرض الطائرة لضربة صاعقة، سيتأكد الطيارون من أن أجهزة الراديو والأجهزة الإلكترونية الأخرى تعمل بطريقة صحيحة، وبعد هبوط الطائرة، سيبلغ الكابتن الطاقم الفني بضربة الصاعقة، لإجراء فحص فني كامل للطائرة، حيث يبحثون عن أي ضرر في المسامير وسطح الطائرة. بعدها يجري تقييم الضرر لأخذ قرار في إيقاف رحلات الطائرة ريثما يصلحها طاقم الصيانة أو السماح بمتابعتها رحلاتها.
يشارك الطيار المدني السعودي، الكابتن عبد الله بن صالح الغامدي، مقطع فيديو عبر حسابه في منصة إكس، يظهر به كيفية ضرب الصاعقة لطائرة واستمرارها في الطيران بسبب تصميم الطائرة الهندسي الذي يحميها من الصواعق.
البرق قوة كهربائية عنيفه لا يضر الطائرة ولا يؤثر فيها بعد حفظ الله لها
جسم الطائرةالحديثه مصنوع من مواد كربونيه ضعيفة التوصيل الكهربائي
مع الأخذ في الاعتبار عزل المناطق الحساسه كخزنات الوقود
اذا تعرضت الطائرة الى صاعقه بعد هبوطها تخضع للفحص والتدقيق من أجل التأكد بسلامتها شاهد على إكس— الكابتن عبدالله بن صالح الغامدي (@Abduallh88) April 1, 2024