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飞机应该避开雷击?科学家提出了这么一个设想

2018-03-11 13:43外星探索
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   印度尼西亚一架小型飞机2014年1月19日遭闪电击中,坠毁东部一处海滩并起火,所载4人悉数遇难。

    事发中午时分,这架“派珀·塞尼卡”型涡轮螺旋桨飞机从东部巴布亚地区飞往泗水,飞临马鲁古群岛的图阿尔市时遭遇暴风雨。飞机遭遇强风和暴雨,随后被闪电击中,坠毁一处村庄附近。被闪电击中后,飞机左翼断裂,然后飞机似乎向一侧倾斜,最终坠落地面并起火。

    意外打个雷,都能把地上的人们吓个够呛。但即便在天上飞的航空器,也难以避免。当闪电击中飞机时,会对电子装置造成严重的破坏,旅客们显然都不希望遇到这样的事。 好消息是,麻省理工学院的研究人员们刚刚提出了一个新的设想。其有望极大地减少飞机与雷电亲密接触的概率,但方法听起来可能有些老套。 在近日发表在《美国航空航天协会期刊》上的研究报告中,MIT 科学家们解释了他们的防御原理 —— 提前给飞机充好电!

 

(图自:Joan Montanya / 加泰罗尼亚理工大学)

   虽然听起来有些奇怪,但结果还是令人信服的。MIT News 写到:

  当飞机经过一个环境电场时,其外部电势本是通体平顺的。但当外部电场让飞机极化时,航空器的一端就会带有更多的正电荷、另一端又带有更多的负电荷。

  当极化越来越严重时,它就会产生一种高传导性等离子流,即正极性(positive leader),而这也是被雷击之前一刻的阶段。

  因此,为了抵消正电荷引发的雷击因素,我们可以临时给机身加上负电荷。这种方法简单粗暴,让飞机变得不太可能被雷电吸引到,从而极大地降低飞机被闪电击中的几率。

  论文合著者、MIT 航空航天系的 Jaime Peraire 解释到:

  我们试图让飞机尽可能不被闪电击中,除了这种技术解决方案,我们还在研究这个过程背后的物理学原理,因为大家对这一领域理解的并不多。

  当前这套系统仅迈过了概念验证,研究人员们在一个受控的环境下、对一个缩比飞机模型进行了测试。

  尽管距离实用还有一段时间,但他们已经制定了让无人机在雷暴中穿梭、以便在现实世界中开展系统测试的计划。

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