Факторы опасности при грозовой деятельности

Помехи в работе радиоэлектронного оборудования. Общая мощность, питающая источник излучаемых помех, при полетах в грозах может достигать порядка нескольких киловатт. Если предположить, что мощность источника энергии помех линейно спадает с ростом частоты, то его энергия на частоте 1 МГц будет превышать энергию сигнала в 104 раз, на частоте 10 МГц – в 103 раза, а на частоте 50 МГц – в 500 раз.

При полетах в грозовых облаках в результате действия этих помех полностью прекращается радиосвязь не только на длинных, средних и коротких волнах, но даже и на УКВ, перестают нормально работать радиокомпасы и т. п. Антенны могут заряжаться до потенциалов, опасных для экипажа.

Электрические сигналы и радиоволны, излучаемые разрядами молний и создающие сильные помехи в работе радиоэлектронной аппаратуры, называют атмосфериками. Вблизи поверхности земного шара происходит около 100 разрядов молний в 1 с, поэтому атмосферики можно регистрировать практически непрерывно. При радиоприеме на слух атмосферики воспринимаются как шорохи или характерные свисты, создающие атмосферные помехи радиоприему. Разряд молнии имеет две стадии: предразряд и основной разряд, различающиеся силой тока и спектром излучаемых радиоволн.

Основной разряд излучает сверхдлинные волны, а предразряд – длинные, средние и даже короткие волны. Максимум энергии атмосферика лежит в области частот порядка 4–8 кГц. Если атмосферики создаются местными грозами, то их спектр определяется только спектром излучения грозового разряда. Если же источником атмосфериков является удаленная гроза, то спектр определяется также и условиями распространения радиоволн от очага грозы до радиоприемного устройства.

Повреждения конструкции ВС. Практика полетов показывает, что каждый год 50–60 ВС поражаются электрическими разрядами в облаках слоистых форм Ns-As и осадках. Эти поражения воздушных судов отмечаются во все времена года и суток чаще всего после взлета и входа ВС в слоисто-дождевые облака или, наоборот, при снижении в этих облаках и заходе на посадку.

Поражения ВС электрическими разрядами отмечаются на высотах от 200 до 6000 м, но чаще всего на высотах от 500 до 4000 м при температуре в зоне поражения от 0 до –15 ºС.

Электрические разряды в облаках Ns-As и осадках напоминают вспышку при электросварке и сопровождаются обычно негромким хлопком, однако такие разряды наносят ВС существенные повреждения и нарушают безопасность полетов. Физические воздействия электрических разрядов молнии на ВС проявляются в виде ударной волны, избыточного давления, эффектов магнитного поля, плавления, прожигания отверстий и точек перегрева.

Как показал анализ большого числа случаев, поражения ВС электрическими разрядами в слоисто-дождевой облачности и осадках становятся причиной следующих повреждений конструкции ВС:

• повреждение антенно-фидерных устройств и выход из строя связного оборудования;

• повреждение радиолокатора;

• прожигание отверстия размером 1–20 см и более в корпусе ВС (обычно в передней, лобовой части), ведущее к разгерметизации кабины и пассажирских салонов);

• перегорание и выход из строя аэронавигационных и пилотажных приборов, а также повреждение других систем и агрегатов ВС.

Поражение молнией может привести к таким аварийным ситуациям, как:

• повреждение и (или) пожар двигателей;

• разгерметизация салонов ВС;

• отказ системы автоматического управления ВС;

• отказ навигационного оборудования.

Таким образом, современные широкофюзеляжные ВС типа А-320, в конструкции которых композитные материалы составляют до 20 %, очень чувствительны к воздействию электрических разрядов и поэтому должны иметь надежную антистатическую и противомолниевую защиту.