Risico’s van blikseminslagen in vliegtuigen verminderen
Volgens luchtvaartexperts wordt elk verkeersvliegtuig minstens één keer per jaar getroffen door de bliksem. Ongeveer 90 % van die inslagen worden waarschijnlijk veroorzaakt door het vliegtuig zelf: Bij onweer kan de elektrisch geleidende buitenkant van een vliegtuig werken als een bliksemafleider en een inslag veroorzaken. Er is kans dat het vliegtuig en de boordelektronica daardoor worden beschadigd.
Volgens luchtvaartexperts wordt elk verkeersvliegtuig minstens één keer per jaar getroffen door de bliksem. Ongeveer 90 % van die inslagen worden waarschijnlijk veroorzaakt door het vliegtuig zelf: Bij onweer kan de elektrisch geleidende buitenkant van een vliegtuig werken als een bliksemafleider en een inslag veroorzaken. Er is kans dat het vliegtuig en de boordelektronica daardoor worden beschadigd.
Om het gevaar van blikseminslagen te ontwijken, worden vluchten bij onweer omgeleid naar veiliger gebieden. Maar nu stellen ingenieurs van MIT een nieuwe mogelijkheid voor, om het risico van blikseminslagen in een vliegtuig te verminderen: Een systeem dat het vliegtuig beschermt, door het te voorzien van een elektrische lading. Dat kan paradoxaal klinken, maar in simulaties is aangetoond, dat er duidelijk minder inslagen zijn, als het vliegtuig een bepaald potentiaal heeft.
Spanning met spanning bestrijden
Als een vliegtuig door een elektrisch veld vliegt, is de potentiaal aan de buitenkant normaal gesproken in evenwicht. Maar als een sterk extern elektrisch veld het vliegtuig polariseert, wordt één kant van het vliegtuig positief geladen, terwijl de andere kant negatiever wordt. Bij sterke polarisatie kan dan een sterk geleidende plasmastroom ontstaan, die kan werken als de beginfase van een blikseminslag.
De onderzoekers stellen voor, om een vliegtuig tijdelijk een negatieve lading te geven om het positief geladen uiteinde te dempen en zo te verhinderen, dat de lading een kritiek niveau bereikt en een blikseminslag uitlokt. De onderzoekers hebben bij modellen laten zien, dat deze methode in elk geval in principe werkt.
Het principe
Het team rondom emeritus Professor Manuel Martinez-Sanchez en de wetenschappelijke medewerkster Carmen Guerra-Garcia is nu van plan, om een vliegmachine uit te rusten met een geautomatiseerd besturingssysteem, dat bestaat uit sensoren en actuatoren met kleine voedingen. De sensoren zouden het omringende elektrisch veld bewaken op voortekenen van het ontstaan van geleiding, waarna de actuatoren van het vliegtuig in de juiste richting opladen. Voor dat opladen is minder vermogen nodig dan een gewone gloeilamp gebruikt.
Om misverstanden te voorkomen: blikseminslagen zijn voor de passagiers zelf ongevaarlijk, omdat het metalen omhulsel van het vliegtuig werkt als een kooi van Faraday. Ze zien hooguit een felle flits en horen een harde knal. Maar als een vliegtuig door de bliksem wordt getroffen, zijn extra veiligheidscontroles nodig, die de volgende vlucht kunnen vertragen. Die vertraging en de potentiële schade kunnen kostbaar worden, vandaar de grote belangstelling van luchtvaartmaatschappijen.
Om het gevaar van blikseminslagen te ontwijken, worden vluchten bij onweer omgeleid naar veiliger gebieden. Maar nu stellen ingenieurs van MIT een nieuwe mogelijkheid voor, om het risico van blikseminslagen in een vliegtuig te verminderen: Een systeem dat het vliegtuig beschermt, door het te voorzien van een elektrische lading. Dat kan paradoxaal klinken, maar in simulaties is aangetoond, dat er duidelijk minder inslagen zijn, als het vliegtuig een bepaald potentiaal heeft.
Spanning met spanning bestrijden
Als een vliegtuig door een elektrisch veld vliegt, is de potentiaal aan de buitenkant normaal gesproken in evenwicht. Maar als een sterk extern elektrisch veld het vliegtuig polariseert, wordt één kant van het vliegtuig positief geladen, terwijl de andere kant negatiever wordt. Bij sterke polarisatie kan dan een sterk geleidende plasmastroom ontstaan, die kan werken als de beginfase van een blikseminslag.
De onderzoekers stellen voor, om een vliegtuig tijdelijk een negatieve lading te geven om het positief geladen uiteinde te dempen en zo te verhinderen, dat de lading een kritiek niveau bereikt en een blikseminslag uitlokt. De onderzoekers hebben bij modellen laten zien, dat deze methode in elk geval in principe werkt.
Het principe
Het team rondom emeritus Professor Manuel Martinez-Sanchez en de wetenschappelijke medewerkster Carmen Guerra-Garcia is nu van plan, om een vliegmachine uit te rusten met een geautomatiseerd besturingssysteem, dat bestaat uit sensoren en actuatoren met kleine voedingen. De sensoren zouden het omringende elektrisch veld bewaken op voortekenen van het ontstaan van geleiding, waarna de actuatoren van het vliegtuig in de juiste richting opladen. Voor dat opladen is minder vermogen nodig dan een gewone gloeilamp gebruikt.
Om misverstanden te voorkomen: blikseminslagen zijn voor de passagiers zelf ongevaarlijk, omdat het metalen omhulsel van het vliegtuig werkt als een kooi van Faraday. Ze zien hooguit een felle flits en horen een harde knal. Maar als een vliegtuig door de bliksem wordt getroffen, zijn extra veiligheidscontroles nodig, die de volgende vlucht kunnen vertragen. Die vertraging en de potentiële schade kunnen kostbaar worden, vandaar de grote belangstelling van luchtvaartmaatschappijen.
