飛行百科：飛機是如何防雷的？

2016年07月20日

目前，正值雷雨季節，電閃雷鳴的現象時有發生。統計數據顯示，每架飛機平均一年就會遭遇一次雷擊。這意味著在一架飛機的服役期內，它將被雷擊多達25次。可是，為什麼航班上的旅客不會因此觸電呢？

其實，這要從一個被稱為"法拉第籠"的專業名詞說起。電磁學奠基人、英國著名物理學家邁克爾·法拉第曾經冒著被電擊的危險，做了一個聞名於世的實驗：他把自己關在金屬籠內，當籠外發生強大的靜電放電時，身處籠中的他平安無事。"法拉第籠"就是用他的姓氏命名的一種用於演示等電勢、靜電屏蔽和高壓帶電作業原理的設備，通常是一個由金屬或者良導體制成的籠子。

基於"法拉第籠"和靜電屏蔽原理，人們制造出了用金屬絲做的高壓帶電操作員的防護服。此外，我們的汽車就是一個"法拉第籠"。由於汽車外殼是一個大金屬殼，形成了一個等位體，當駕駛員在雷雨天行駛時，車裏的人不用擔心遭到雷擊。實驗表明，大量的電荷擊中汽車，然後沿著汽車外表面的金屬流入了大地，而不是直接通過汽車，從而確保了車內人員的安全。

事實上，大部分飛機機身使用的是可導電的鋁材料，這使得飛機也成了一個"法拉第籠"。因此，即使飛機遭遇雷擊，強電流也不會對機載設備和機上人員造成損傷，機體聚集的靜電荷則會通過飛機上安裝的靜電放電刷及時釋放。即使飛機在地面停放時遭到雷擊，電流也會通過飛機輪胎傳導到地面。

然而，隨著技術的不斷進步，複合材料在飛機上的應用日益廣泛，常規的金屬材料占比越來越低。例如，空客A320飛機僅使用了13%的複合材料，而最新研制的空客A350XWB則使用了53%的複合材料。單純的複合材料無法導電，並不能像金屬材料一樣分散電流，所以在閃電面前失去了保護。那麼，工程師們又是如何來解決這個問題的呢？

對於新一代複合材料飛機來說，防止雷擊帶來的破壞很有必要。縱觀整個航空史，已經數十年沒有大型飛機因雷擊而失事了，沒有人希望這樣的悲劇重演。於是，工程師們提出了一個很好的解決方案：在複合材料上使用一層薄薄的銅絲網，從而在飛機表面上分散電流，避免雷擊的破壞。

正因如此，現在越來越多的空客A350和波音787飛機得以安全地在藍天翱翔。不過，工程師們並不滿足於此。出於對更輕重量的追求，他們正在研制一種可以導電的複合材料。一旦這種材料被應用到飛機上，那麼就不再需要銅絲網這件"外衣"了，飛機也將變得更輕、更節油。（遊熙）

新聞來源：中國民航報