TWed2k - 感官至上 - [轉貼]百萬伏特閃電擊中飛機

libero
青銅驢友

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#1 : 2007-8-31 08:35 PM 全部回覆	送花 (12) 送出中...

飛機上的避雷針，把電導到哪裡去了？[原文出處科學人]
http://sa.ylib.com/circus/circusshow.asp?FDocNo=346&CL=8

高雄空軍航空技術學院航空通訊電子系兼任副教授蘇秋楠回答：

基本上，飛機並沒有裝設避雷針，因為避雷針是要將空中的電荷接引到地面，而飛機是在天上飛的。

然而，飛機在空中卻是個電荷的大儲倉。由於飛機是由輕質金屬構成，且機體的表面積很大，在空氣的吹拂、水氣的摩擦以及帶電體感應之下，很容易就成為巨型儲電體。所幸飛機在空中飛行時，瞬間高頻又強大的電流會因為趨膚效應（skin effect），使電荷只停留在機殼表面，此時，我們可以在結構上夾入良導體，不讓流過機殼的電流集中在內部某個接縫點，機身就能免於局部熔毀，因此內部乘客與設施基本上是安全的。不過，萬一遭到雷擊呢？平均而言，飛機每飛行數萬小時就可能會遭雷擊一次，還好這強大的電流只會平順地流過機身或機翼表皮，留下小小的燒蝕洞或缺口，對飛行並無大礙。現代新型的飛機都具有密封性佳、防止火花引爆的結構油箱。

不過，如果這些電荷不設法釋放，一旦飛機落地，它們就會極力尋找宣洩的通路，例如人員、油灌車一旦靠近，這些電荷便伺機釋放所有的電能，產生「跳火」的現象，導致人員傷亡、器材設備損壞，甚至引燃油氣發生爆炸！因此飛機飛行時，就得設法盡量將電荷放掉。

如果是小型飛機，機身累積的電荷不會太多，在飛行途中，機翼尖端便可自行放電。但如果是大型飛機，就會在飛機主翼或尾翼裝上「靜電釋放器」（static discharge wicks），它能夠經由尖端放電，在飛行時將過量累積的靜電荷釋放至大氣中，有的飛機的靜電釋放器甚至多達10個以上。
等到飛機落地或維修時，就得用接地導線連接至接地栓，這樣可以將剩餘電荷安全引導至地面，也可以使飛機與地面保持同一電位，避免感應放電或遭雷擊。如此一來，飛機就「天」不怕、「地」不怕了！

工研院系統晶片技術中心蔡燿城課長提供較簡要的答案：

飛機上所謂的「避雷針」應該只是作為冠狀放電（Corona Discharge）時使用的金屬凸起吧。當飛機飛行時摩擦產生靜電可以透過「避雷針」漸漸釋放電荷，若遭雷殛亦可利用「避雷針」放電。

據說飛機每飛行一萬哩就有可能被雷擊中一次，但由於機殼大部分皆是導體，因此當飛機遭雷擊時，電流會經由機殼流過，並由機身或機翼伸出的避雷針放電，並不會進入導體內部傷害到裡頭的乘客，但強電流所形成的磁場，對機上的電子或電氣系統會有影響。

為了減少飛機被雷擊的機會及危害，目前的方式大概有兩種：
1. 採用許多從機身或機翼伸出的避雷針以放電。
2. 採用良導體把機殼不良導體的部分，加以連接或遮蓋，以疏導電流，減少傷害。

[libero 在 2007-8-31 08:36 PM 作了最後編輯]

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