飞机防雷办法的由来：NASA风暴损害研讨方案与敢捕捉闪电的人

　　2018年年底，科威特空军的一架F/A-18“大黄蜂”战机，在飞翔进程中遭受了雷暴并被闪电击中，飞翔员被这出人意料的意外吓坏了，天性地用左手护住了头部。当这架飞机落地后，飞翔员将座舱内飞翔记录仪所拍摄到的画面上传到了交际网络上，并补白称他其时被出人意料的闪电吓坏了。走运的是，闪电对这架飞机形成的损坏简直可以忽略不计。

　　事实上，雷暴确实是一种危及航空飞翔安全的风险气候，民航和军用飞机的飞翔操典中，都清晰强调了飞翔员在飞翔进程中遭受雷暴气候时需求采纳归航、在雷云上或云外飞翔、绕飞雷暴区域需求凭借雷达回波，与雷暴区域坚持25公里的间隔等规则。

　　飞翔员在云层中飞翔误入雷区在所难免，因而仍是常常会有飞翔员驾驭飞机飞入雷暴区域之中的工作发生，但穿越雷暴区域也不是什么太可怕的工作。比方俄航航班的飞机就常常穿越雷暴区域乃至在雷暴区域中沉着下降，并且军用飞机在执行任务时，也有或许因绕飞雷暴区域而贻误战机。况且，飞机是在大气中高速运动的物体，本就具有“招雷”的特点。这些飞翔员勇于驾驭飞机穿越雷暴区域，天然有十足的掌握，不或许拿自己的性命、机上乘客和价格动辄上千万美元的飞机去恶作剧。

　　现代飞机的机体根本被金属外壳所包裹，形成了可以屏蔽雷电的法拉第笼效应（Faraday cage effect）。飞机的金属外壳，起到了阻隔电场和电磁波搅扰、静电屏蔽等效果，使电荷分布在飞机外部，维护其内部人员和设备不受雷电的损伤。

　　像轿车、高压带电作业防护服、建筑物等，在设计时都利用了法拉第笼原理，做出了相应的避雷设计。飞机避雷准则细节包含但不限于保证关键性盖板不会被雷击后消融、在复合材料部件中设备避雷条、在雷达罩上设备放电条、电子线路设备防雷电金属网、多套设备备份等。

　　除了这些防雷设备外，飞机主翼或尾翼顶级处还设备有放电刷，这些放电刷约有6厘米粗，它们由几十根很细的针组成，其电阻关于整架飞机来说简直是沧海一粟。当飞机在飞翔进程中遭受雷电时，飞机成为了强电场中的一部分，在顶级放电的效果下，放电刷可以将飞机外壳累积的很多电荷放至大气中，起到惯例避雷针中接地的效果，一些大型飞机上乃至会设备有十几个放电刷。

　　为了防止被雷击中后点燃油箱，现代飞机还专门加强了油箱的密封性。像FAA（Federal Aviation Administration，美国联邦航空管理局）这样的管理部门，还为民航客机设立了油箱密封性的核对准则，防止民航客机的油箱因被雷击中而起火。

　　也便是说，现代飞机具有被严格执行的防雷办法和防雷设备。那么这些防雷办法和防雷设备是怎样被开发出来的呢？NASA（美国国家航空航天局）弗吉尼亚州汉普顿的兰利研讨中心（ Langley Research Center in Hampton）的风暴损害研讨方案（Storm Hazards Research Program）就为现代飞机的防雷设备开展做出了不可磨灭的奉献。

　　为了进步和建立一个通用的防雷规范，NASA在20世纪80年代开端了风暴损害研讨方案。为了更精确地取得各项雷电数据，NASA专门改装了两架三角翼布局的F-106B战机，为它们加装了一系列观测雷电数据的设备。当遭受雷暴气候时，NASA的飞翔员就驾驭着这两架F-106B战机飞入雷云之间。

　　布鲁斯·费舍尔（Bruce Fisher）便是参加风暴损害研讨方案的张狂飞翔员之一，他在风暴损害研讨方案期间，无数次驾驭着被改装的F-106B战机飞入雷暴中心。驾驭F-106去特意捕捉闪电进程最难的部分，是要尽力操控飞机令其坚持在雷暴区域中心，由于雷暴中的气流极不安稳，向上的气流和向下的气流常常相差2000英尺（约合609米），所以F-106在雷暴中的飞翔更像是坐过山车。

　　在风暴损害研讨方案期间，布鲁斯·费舍尔就驾驭着F-106战机在“坐过山车”进程中，至少被闪电劈中了216次，他对闪电击中飞机这种工作早已习以为常，乃至开端赏识闪电击中F-106战机时在击鼻上发生的电光弧闪。依照布鲁斯·费舍尔的说法，闪电大都发生在雷云的顶端，穿过雷云的战机就像是一块铁砧，被闪电一次又一次地击打，遵从风暴损害研讨方案“捕捉闪电”的准则，参加“捕捉闪电”的飞翔员驾驭战机在雷云之中更高些的当地飞翔。

　　通过风暴损害研讨方案的剖析，工作组得出了飞翔器复合材料的部分需求设备特别的防雷设备，并且飞翔器中的计算机体系和显示器也应遭到特别的防雷维护。FAA也依据风暴损害研讨方案得出的数据，拟定了飞翔器包含防雷办法在内的全天候飞机目标，也便是说现代飞机的防雷办法开展所需求的的数据，有很大一部分都是NASA风暴损害研讨方案的飞翔员好像疯子一般驾驭战机飞入雷暴中心收集而来的。

　　现现在，任何一架取得全天候飞翔认证的商用飞机，在穿过雷暴区域时简直不会发生任何风险，规范更高的军用飞机就更不用说了。FAA还给出了专业的数据与说法，并表达了对NASA风暴损害研讨方案中那些张狂而又英勇飞翔员的感谢，即“现代商业客机均匀每年都至少会遭受一次雷击，可是这简直不会发生任何风险，几十年来没有任何一架美国客机因雷击而坠毁，这都要感谢NASA风暴损害研讨方案工作组和那些英勇的飞翔员们”。

　　值得一提的是，布鲁斯·费舍尔仅仅风暴损害研讨方案中很多英勇而又张狂的飞翔员之一，在风暴损害研讨方案为期8年的研讨中，两架F-106战机先后完成了1496次在雷暴区域中的穿越，共被闪电击中714次。

　　没有这些勇于捕捉闪电的飞翔员，就没有现在的，FAA全天候飞翔认证，民用航班也就没有了防雷安全规范。现在，大多数民航所选用的如波音、空客等航班，都通过了FAA的全天候飞翔认证，所以咱们乘坐飞机穿越雷暴时，应该感谢那些从前为了寻求科学而捕捉闪电的人。