给飞机“充电”,就能降低飞行中遭遇雷击的风险
2018-05-09
海外星云 2018年6期
根据航天学家的估计,每一架民航飞机每年至少会遭受一次雷击。大约90%的雷击是由飞机本身触发的:在雷暴环境中,具有导电性的飞机外壳实际上成为了会吸引雷电的避雷针,其触发的雷击可能损坏飞机外部结构并对机上电子设备造成影响。
为了避免遭受雷击,常见做法是让飞机绕开天空中的雷暴区域。现在,麻省理工学院的工程师们提出了一种减少飞机遭受雷击的新方式,即在飞机上搭载一个可以为飞机充电的系统。这种用充电来避免雷击的新方法看起来与人们的直觉相违背,但是该研究团队发现,只要充电程度合适,飞机遭受雷击的可能性将大幅减小。
人们发现,当飞机穿过环境电场时,其外壳的带电状态将由平衡状态发生偏转,正是这种现象启发了MIT的研究者提出的新方法。
当外部电场对飞机产生极化效果时,飞机的一端将有更多的正电荷,而另一端机翼则有更多负电荷。随着机身的极化效果加剧,将会产生一股被称为“正先导”的高度导电等离子体流,而“正先导”正是雷击的初始阶段。
在这种情形下,研究者们提出可以暂时为飞机有较多负电荷的一端充电,以防止该侧机身的带电状态达到造成雷击的临界值。
研究者们通过模型展示了该方法在概念上的可行性。他们已经向《美国航空航天学会期刊》报告了这一研究成果。
该研究团队包括荣誉退休教授ManuelMarfinez-Sanchez和助理教授CarmenGuerra-Garcia,他们设想在飞机外壳上安装具有传感器和驱动器的自动控制系统,并由小型电源供电。……
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