據(jù)英國稱，剛剛大婚不久的哈里王子和梅根，上個(gè)月上演了一場“空中驚魂”……

原來在上個(gè)月21日，哈里王子夫婦乘坐私人飛機(jī)達(dá)索獵鷹7X前往阿姆斯特丹舉行為期三天的聚會(huì)，飛行過程中一道雷電擊中了達(dá)索獵鷹7X的前鼻椎，相當(dāng)于3000萬伏特作用于這架客機(jī)上。

達(dá)索獵鷹7X出了什么故障？

此次被雷電擊中的部位是達(dá)索獵鷹7X的前鼻椎，一般情況下機(jī)頭位置會(huì)安裝一部氣象雷達(dá)，后面就是飛行員的駕駛艙，這里也是航電布置較為密集的地方。雷電擊中，險(xiǎn)些導(dǎo)致獵鷹7X飛機(jī)上的導(dǎo)航系統(tǒng)失靈，才出現(xiàn)此次事故。

▲獵鷹7X公務(wù)機(jī)

▲獵鷹7X內(nèi)部裝飾

其實(shí)從科學(xué)的角度看，飛機(jī)在天上飛，各種氣象條件都會(huì)遇到，飛機(jī)遭遇雷擊屬于正?，F(xiàn)象。全球平均每天發(fā)生幾百萬次的雷電，從概率上講難免會(huì)遇到，每數(shù)萬小時(shí)飛行就會(huì)遇到至少一次雷擊。

雖然哈里王子曾在阿富汗駕駛阿帕奇武裝直升機(jī)作戰(zhàn)，他是前艙飛行員，負(fù)責(zé)操控武器系統(tǒng)。

▲坐在阿帕奇武直前艙的哈里王子

但沒有彈射椅的阿帕奇武直卻有抗墜毀能力，根據(jù)美軍MIL- STD- 1290軍標(biāo)，在每秒12.8米垂直下落速度時(shí)，幸存率可以在95%，座艙形變量不應(yīng)大于15%。

而獵鷹7X是豪華私人飛機(jī)，單價(jià)4500萬美元左右，其安全性標(biāo)準(zhǔn)與軍標(biāo)完全不同。遭遇雷擊時(shí)可能引發(fā)航電系統(tǒng)故障、氣動(dòng)面機(jī)械故障等，嚴(yán)重時(shí)肯定會(huì)危及飛行安全，導(dǎo)致航空器墜毀。難怪會(huì)讓英國皇室捏一把汗呢……

曾經(jīng)的航行器雷擊事件

航行器被雷擊墜毀也不是沒有先例，我們說幾個(gè)近的。

2010年，一架載有131人的哥倫比亞波音737客機(jī)降落時(shí)不幸遭雷擊導(dǎo)致墜毀，最后摔成三截。

▲客機(jī)遭雷擊后墜毀并斷為三截。

我國民航也發(fā)生過雷擊事件，2007年，國航CA4174航班剛剛起飛時(shí)遭雷擊，高度大約在300至400米，雷達(dá)罩被燒出一個(gè)洞，20分鐘后返回機(jī)場緊急降落。

▲一架南航涂裝的客機(jī)被雷電擊中。

被閃電擊中還有救嗎？

從現(xiàn)代客機(jī)的設(shè)計(jì)來看，其實(shí)也不是一個(gè)完整的法拉第籠。

雖然客機(jī)上有許多非金屬結(jié)構(gòu)，還有各種外部天線，這些都是客機(jī)在遭遇雷擊時(shí)的弱點(diǎn)。但客機(jī)的外殼又是大面積金屬材料，起到了較好的屏蔽作用。

▲客機(jī)機(jī)翼后緣的放電刷

客機(jī)穿越云層時(shí)，如果閃電沒有接地，那應(yīng)該是安全的，如果閃電與地面連通，那么就有可能引起物理破壞，比如主翼、尾翼部分結(jié)構(gòu)被燒損、雷達(dá)罩被擊穿等。

▲客機(jī)機(jī)翼后緣的放電刷

對(duì)于軍用航空器的空中加油受油口、副油箱，或者民用航空器的燃油加油口位置，都是非常敏感的雷擊放電區(qū)域，有可能發(fā)生雷電附著引發(fā)燃油蒸汽點(diǎn)火，那后果就很嚴(yán)重了。

飛機(jī)遭遇雷擊的同時(shí)也會(huì)被動(dòng)接受電磁場、電弧等電磁效應(yīng)干擾，進(jìn)一步引發(fā)機(jī)載設(shè)備故障或者失靈。

目前對(duì)航空器有哪些防雷擊要求？

對(duì)于現(xiàn)代航空器而言，由雷擊導(dǎo)致的嚴(yán)重事故已經(jīng)屈指可數(shù)。美國聯(lián)邦航空局FAR25.581條例就已經(jīng)要求民用客機(jī)必須能夠承受地球上最極端的閃電，并且不影響航空電子設(shè)備，可保證繼續(xù)飛行。

目前民用客機(jī)都有比較成熟的雷電保護(hù)措施，經(jīng)過嚴(yán)格的雷擊防護(hù)測試，有放電刷、雷達(dá)罩放電條、設(shè)備冗余設(shè)計(jì)、低電阻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。避免雷擊的最佳方法就是繞開雷區(qū)，不然倒霉的時(shí)候什么情況都會(huì)發(fā)生。

來源 | 科普中國

作者 |?林文杰，科普作家，工程師，川陀智庫高級(jí)研究員