How är flygplan skyddade mot blixtnedslag av ledande hud?

1

Jag har läst den här frågan och den här , men de gör inte Jag svarar verkligen inte på min fråga.

Hur eller varför skyddas luftfartyg (från blixten) av en ledande hud, som aluminium? Ledare tillåter ström till flöda genom dig! Skulle det inte vara bättre att ha ett isolerande skal?

Jag inser att det inte är möjligt att få en idealisk bubbla som helt skyddar dig, eftersom motorerna behöver andas luft. Förmodligen skulle dessa metallmotorer ta brinnet av blixtnedslaget.

Så låt mig prova ett exempel med en svängare. Låt oss säga att vi har en glider helt omgiven av en isolerande hud. Bara för det ideala exemplet, låt oss säga att den här huden är den bästa materialisolatorn känd: diamant. (Okej, det är inte en solid diamant. Det är bara en diamantbeläggning. Ja, de kan bygga det via kemikalier ångdeposition. Jag vet att det inte är ekonomiskt, det är bara för ett idealiskt exempel.)

Vad skulle hända om detta hantverk slås av blixten? Vänligen säg inte "det exploderar" utan någon form av citat eller förklaring eller jag kommer att vara misstänksam mot Hollywoods lögn.

    
uppsättning DrZ214 30.01.2016 23:55

1 svar

7

Blixten slår ett metallflygplan

A commercial aircraft [...] is struck several times during its whole service life.
In such a case, the airplane acts like a lightning rod. Its metal structure provides the lowest resistance for the electrical discharge on its way between the clouds and the ground. It is not uncommon that the airplane is thereby struck by a complete series of discharges, mostly between three and five, in exceptional cases up to 25.
Since an airplane in flight has no form of grounding, the lightning first enters the structure and leaves it again a split second later. The principle behind this occurrence is known by most people from physics lessons in school. The airframe acts as a so called "Faraday Cage". Like an automobile body the aluminium structure, when struck by a lightning, passes the electric energy around the interior and keeps the passengers safe.
The crucial technical equipment is thereby also kept safe from the high voltage and the aircraft can, in most cases, proceed normally with its flight. But to play it safe every lightning strike is documented by the cockpit crew and the aircraft is treated with a special inspection routine on its next check.

Source: "Lightning Strikes During Flight", Lufthansa Technik

Blinkande slående moderna flygplan med kompositkonstruktioner (som noterat av den här kommentaren )

Composite parts that are in lightning-strike prone areas must have appropriate lightning protection. [...] Composite structures are less conductive than metal, causing higher voltages.
Lightning protection on airplanes may include wire bundle shields, ground straps, composite structure expanded foils, wire mesh, aluminum flame spray coating, embedded metallic wire, metallic picture frames, diverter strips, metallic foil liners, coated glass fabric, and bonded aluminum foil.
Lightning can also damage composite airplane structures if protection finish is not applied, properly designed, or adequate. This damage is often in the form of burnt paint, damaged fiber, and composite layer removal.

Source: "Lightning Strikes: Protection, Inspection, and Repair", Boeing, 2012

Ny teknik som förbättrar blixtskydd av moderna flygplan

Traditional methods to protect composite aircraft from lightning strike damage rely on a conductive layer embedded on or within the surface of the aircraft composite skin. This method is effective at preventing major direct effect damage and minimizes indirect effects to aircraft systems from lightning strike attachment, but provides no additional benefit for the added parasitic weight from the conductive layer.
A new multi-functional lightning strike protection (LSP) method has been developed to provide aircraft lightning strike protection, damage detection and diagnosis for composite aircraft surfaces. The method incorporates a SansEC sensor array on the aircraft exterior surfaces forming a "Smart skin" surface for aircraft lightning zones certified to withstand strikes up to 100 kiloamperes peak current.

Source: Szatkowski, G. N. at al.: "Open Circuit Resonant (SansEC) Sensor Technology for Lightning Mitigation and Damage Detection and Diagnosis for Composite Aircraft Applications", NASA, 2014

Ytterligare information finns på internet, se till exempel "Spelar med blixten i flygplanets namn", NASA .

För vetenskapen bakom Faraday Cage och blixtnedslagande isolatorer, se Physics.SE .

    
svaret ges 31.01.2016 00:39