Jesteś tutaj

Elektryczna mgła może zniszczyć samolot?

  • wyładowanie na samolocie
    Ognie św. Elma widziane z kokpitu samolotu. (fot. Ken Wien/flickr.com)

Jest 24 czerwca 1982r. Samolot linii British Airways lecący z Londynu do Auckland w Nowej Zelandii nie dociera do portu docelowego. W czasie lotu załoga zgłasza problemy z wszystkimi czterema silnikami swojego Boeinga i decyduje się lądować w Dżakarcie, jednocześnie meldując, że widoczność utrudnia dziwna „elektryczna mgła”. Co było jej przyczyną? Co tak naprawdę widzieli piloci? Czy fizyka potrafi wyjaśnić to dziwne zjawisko?

Co zdarzyło się 24 czerwca 1982 roku ?

Ze szczegółowych relacji załogi i pasażerów wynika, że na skrzydłach i poszyciu samolotu pojawiły się małe wyładowania elektryczne. Nie były to jednak normalne pioruny, ale niewielkie iskierki generujące wyraźną niebieskawą poświatę. Co ciekawe, z podobnymi relacjami możemy się spotkać w dziennikach pokładowych i żeglarskich opowieściach spisywanych już w XV wieku.

Żeglarze donosili, że gdy statek wpływał w obszar pogody zwiastującej burzę, na różnych powierzchniach, a szczególnie na końcach masztów i rej, widać było podłużne niebieskawe światło, przypominające kolorem wyładowanie elektryczne. Dodatkowo niektóre opisy mówią o towarzyszących im dziwnych odgłosach przypominających świst. Zjawisko to marynarze nazywali ogniami św. Elma. Czy jest możliwe, żeby piloci i pasażerowie feralnego lotu do Auckland doświadczyli tego samego lecz w nieco innych okolicznościach?

Rysunek przedstawiający ognie św. Elma na końcach masztów.

Co to za światła i jak powstają?

Okazuje się, że rzeczywiście ognie św. Elma mogą pojawiać się nie tylko podczas rejsów morskich ale i lotniczych. Są one małymi wyładowaniami, które mogą wystąpić na naładowanych elektrycznie końcach lub krawędziach przedmiotów, np. masztach lub ostrych brzegach. To właśnie tam powierzchniowa gęstość ładunku jest największa. To z kolei prowadzi do powstania dużego natężenia pola elektrycznego, które powoduje jonizację powietrza wokół. W przypadku ogni św. Elma natężenie to wynosi niejednokrotnie 1 000 000 V/m. Odpowiada to natężeniu pola powstałego pomiędzy dwoma metalowymi płytami oddalonymi o 1 metr i naładowanymi do różnicy potencjałów wynoszących aż 1000000 woltów, czyli całkiem sporo. Tak duże natężenie pola powoduje ulatywanie elektronów z ostrza lub krawędzi i powstanie niebieskawej poświaty.

Skąd się bierze jej charakterystyczny kolor? Powietrze składa się głównie z azotu, którego atomy pod wpływem rozpędzonych elektronów ulegają wzbudzeniu. Chwilę po tym oddają one część swej energii w postaci światła, które w przypadku tego rodzaju gazu ma kolor niebieski. Można w pewnym sensie powiedzieć, że powietrze zachowuje się jak prosta neonówka.

Pomimo, że wartość natężenia pola elektrycznego powodująca powstanie ogni św. Elma jest duża, jest ona jednak niewystarczająca do powstania przebicia lub łuku elektrycznego. Taki typ władowania elektrycznego nazywamy wyładowaniem koronowym. Zjawisko to jest dosyć rzadkie, ale w sprzyjających warunkach może go zaobserwować każdy z nas. W erze ogólnodostępnych aparatów fotograficznych zostało ono już dobrze udokumentowane, a dwie przykładowe fotografie przedstawiamy poniżej.

Ognie Św. Elma widziane na skrzydle samolotu.

To samo zjawisko tylko tym razem widziane z kokpitu samolotu.

W jakich warunkach można je zobaczyć?

Feralny lot do Auckland zbiegł się z wybuchem wulkanu Galunggung na Jawie. Pech chciał, że trasa lotu przebiegała ok. 250 km od tej wyspy -  wystarczająco blisko by znaleźć się w strefie wulkanicznego pyłu.

Samolot podróżując z prędkościami kilkuset kilometrów na godzinę musiał przedrzeć się przez miliardy szorstkich, porowatych drobinek. Na skutek tarcia, poszycie samolotu mocno naelektryzowało się. Dalszy ciąg historii już znacie.

Drobinka pyłu wulkanicznego widziana pod elektronowym mikroskopem skaningowym.

Czy ognie mogą zatrzymać samolot?

Bez obaw. Okazuje się, że w przypadku nowoczesnych konstrukcji nie jest to możliwe. Współczesne samoloty są maszynami, których wnętrze jest elektrycznie odizolowane od poszycia. Możemy uznać, że wszystko co znajduje się w środku samolotu umieszczone jest w klatce Faradaya, powodując, że ryzyko porażenia pasażerów i uszkodzenia urządzeń elektronicznych jest znikome. Tak było również w przypadku samolotu lecącego do Auckland. Może zatem piloci przestraszyli się ogni i lądowanie w Dżakarcie wynikało z histerii? Poniższy film chyba skutecznie obala i tę hipotezę.

Jak widać piloci naszych wspaniałych linii lotniczych potrafią spokojnie kontynuować lot pomimo, że w samolot przygrzmocił piorun, który jest zdecydowanie mocniejszym wyładowaniem niż ognie św. Elma.

Skąd w takim razie wynikły problemy z silnikami samolotu do Auckland? Odpowiedź jest bardzo prosta. Gigantyczna ilość pyłu topiła się w temperaturze panującej w silniku, a następnie wylatując z niego przylepiała do wszystkiego na co natrafiła, „zatykając” silnik. Utrudniało to spalanie mieszanki paliwa i w efekcie wstrzymało pracę silników, co zmusiło załogę do awaryjnego lądowania w Dżakarcie. To zatem nie wyładowania elektryczne były problemem, ale sam pył. I właśnie z tego powodu wstrzymuje się loty po wybuchach wulkanów, na przykład tak, jak miało to miejsce w roku 2010 po wybuchu islandzkiego Eyjafjallajoekull.

Więcej do poczytania:

Dodaj komentarz