飞机如何抵挡“天打雷劈”? ——中新网
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    飞机如何抵挡“天打雷劈”?
2009年05月04日 17:26 来源:中新网-华文报摘 发表评论  【字体:↑大 ↓小

  闪电会释放强大的能量,因此地面上的高耸建筑物通常会装置避雷针来预防雷击伤害,但飞机无法安装避雷针,若刚好经过雷雨区附近,就有可能遭遇雷击。此时,飞机会怎么样?有办法避免雷击或降低雷击伤害的程度吗?

  在雷雨天,雷雨云上的静电会与地面产生“感应电荷”,造成云底为负电、地表为正电的情况。根据导体表面电荷分布的特性,电荷的密度以及电场的强度都跟导体表面的曲率半径有关,半径越小(也就是越尖锐),电荷密度跟电场强度就越高,因此,地表上高耸尖锐的物体就成为电荷集中所在,该处产生的电场相较四周强,也是最容易引起闪电之处。

  于是大雷雨时,高耸的物体如旗杆、树木、高塔、烟囱、电线杆等,都会成为闪电的通道,这也是为什么下雷雨时,我们总是被告诫千万不要站在宽广的平地上,因为相对于空气,人是良好的导体,容易引导电荷而受雷击。

  高大的建筑物为了避免遭到雷击,通常都会安装避雷针。避雷针是一支顶部高出建筑物、底部与地面相接的金属杆,能够吸引附近的雷电到自己身上来,使雷电通过自身而排到地面上,也就是“接地”。因此,避雷针的原理并不是阻挡雷电,而是引导云层里的电荷沿着安全路径和地面的电荷中和,藉此保护建筑物免受雷电伤害。

  高空放电,降低雷击伤害

  飞机在飞行中也有可能遭到雷击,但是飞机没有办法装接地的避雷针,该如何是好?其实飞机上的乘客不必担心这个问题,因为由金属构成的飞机外壳遭受雷击时,电荷会均匀移动到互斥力最小的金属外壳表面,而机身内部则不会有电荷,因此内部电场必定为零。

  尽管如此,遭遇雷击的飞机仍可能因强大电流使机身过热而局部变形或熔毁;电流所形成的磁场,也会影响机上的电子装置,对飞航安全还是会有一定的风险。为了降低雷击的危害,飞机的机翼尾端会装置静电刷,机身尾部通常也会安装,藉由尖端放电原理,释放机壳上因空气摩擦而产生的电荷。

  金属的尖端容易吸引电荷,也容易释放电荷,当机壳上的电荷因释放而减少时,就能够大大降低雷击强度,也就能减缓飞机遭受雷击时所造成的伤害。换言之,静电刷与避雷针不同,它主要目的在释放电荷以降低雷击强度。另外有些汽车会在后端保险杆装置一根可拖行在地面上的静电刷,也是为了排除多余的静电荷,如此一来,在干燥的天气中开车门,可减少触电的可能性。

  每次雷击都会伴随巨大能量产生,虽然我们对雷电的认识还非常有限,然而目前开发出的各种避免雷击或降低雷击强度的科技,已经足以保障大部份的民众生活,雷击已经不再那么具有威胁了。

  认识电击伤

  电力虽然是人类生活中不可或缺的重要能源,但用电不慎造成的伤害,也会带来不堪设想的后果!

  不论是遭遇大自然的雷击,或是电器触电,这一类的伤害都称为“电击伤”,比较常见的情形有心室纤维震颤、中枢神经系统受损,或者是肌肉麻痹引发呼吸终止等,其它诸如溶血、蛋白凝固、血管血栓形成、脱水、肌肉和关节分离等伤害,也经常可见。

  造成电击伤的主角是“电流”,主要是因为电流直接的伤害,或者是电流所经路径产生的热能伤害。一般来讲,决定电击伤严重程度的因素包含通过电流大小、接触时间长短,以及电流流经路径等。“高压电”对人体之所以危险,是因为人体的电阻低,高压电两极间可以产生非常大的电流;相反的,如果连结高压电的物体具有很高的电阻,则通过电极两端的电流就会非常微小,也就不会造成重大伤害。

  比较起来,人体遭受大自然雷击的伤害程度会远大于电路的电击。雷击时,巨大电流会在短瞬间通过人体,从人体的一点进入,然后从另一点流出,并在进出的两个点造成严重灼伤,大多数时候还会造成心跳停止、脑部伤害等。

  若不幸在户外遇闪电打雷时,要迅速寻找适当建筑物或掩蔽物,如果身边没有可以掩蔽的区域,应立即将身上的金属物,如项链、手表、眼镜等取下,并尽可能向低漥处移动,万万不可在大树或凉亭下躲藏,更不能紧邻高墙、电线杆或天线设施附近,这样才能减轻雷击的危害。

  (摘自台湾《科学人》杂志 作者:卢衍良)

  

【编辑:官志雄
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直隶巴人的原贴:
我国实施高温补贴政策已有年头了,但是多地标准已数年未涨,高温津贴落实遭遇尴尬。
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