Boeing-ba nem üt a mennykő?

Közeleg a nyár: a gyakori repülős utazások/nyaralások és a zivatarok szezonja. Ahol a kettő találkozik, ott a légörvényekben bukdácsoló gép, a szakadó eső, a csapkodó villámok még a harcedzett utazó magabiztosságát is könnyen megingathatják. Érdemes hát kicsit közelebbről megvizsgálni: mennyire komoly veszélyt jelent a villámlás a modern utasszállító gépekre?

Egy kis fizika/meteorológia. A villámok a felhőkben összegyűlő elektrosztatikus töltések miatt keletkeznek. A felhők egyik része (általában a teteje) pozitív, a másik pedig negatív töltésű lesz. Ha már annyi töltést szerez, hogy túl nagy lesz a potenciálkülönbség akár a föld és a felhő, akár a felhő és a felhő között, az elektronok elektromos kisülés formájában vándorolnak a pozitív töltésű hely felé.

A jelenséget elővillám vezeti be, amely ionizálja a levegőt, és így egyre inkább vezetővé teszi. A földfelületről (vagy az ellentétes előjelű elektromossággal feltöltött felhő felől), főként a kiemelkedő részekből megindul az ellentétes előjelű elektromosság áramlása a felhő felé: van úgynevezett lecsapó villám és felhővillám is. A töltésmennyiség mindössze 1-2 C, de az igen rövid kisülési időtartam miatt 30-40 000 amperes áramerősség lép fel. A villám sebessége igen nagy, 180 km/s. (Ha mindez pontosításra szorul, nyugodtan kommenteljetek.)

Mi történik akkor, ha egy repülőgép kerül a természet erőinek útjába? Először is, ezt igyekeznek elkerülni: az időjárás-előrejelzések figyelembevételével készülnek a repülési tervek, illetve a pilóták a fedélzeti időjárásradar segítségével útközben is nyomon tudják követni a csapadéktevékenységet, s módosítják a repülési útvonalat, ha szükséges. (Angolul jól tudók mindenképpen olvassák el a kedvenc pilótablogomon, a Flight Level 390-en Captain Dave posztját a viharfelhők közötti navigációról.) Ha viszont nem lehet elkerülni a zivatarzónát, akkor mi a helyzet?

A villámcsapás korántsem számít rendkívüli eseménynek: a statisztikák szerint minden gépet évente legalább egy ilyen ér, sőt a repülőgépek gyakran maguk is kiváltanak villámot, ahogy a magas töltésű felhőkön repülnek keresztül. A gépek tervezésénél kiemelt figyelmet szentelnek a villámok elleni védelemnek. A törzs jellemzően alumíniumból készült burkolata kiváló vezető, s az ún. Faraday-kalitka elvének megfelelően megvédi az utasokat az elektromágneses sugárzástól, s a villám a burkolat mentén végigfut a gépen. Egyre nagyobb arányban használnak sokkal rosszabb vezető tulajdonsággal rendelkező kompozitanyagokat, ezért a burkolat ilyen rétegei közé elektromosan vezető hálót laminálnak.

Fontos feladat a gépek elektronikai rendszere több kilométer hosszú vezetékeinek, s a fedélzeti számítógépeknek kettős biztosítása árnyékolással és túláram-védelemmel. Kiemelten veszélyeztetett a gépek üzemanyag-hálózata, hiszen itt a legkisebb szikra is végzetes lehet. (A Pan Am 214-es járatát, egy Boeing 707-est 1963-ban villámcsapás ért, s a bal szárny üzemanyag-tartálya felrobbant. A 81 halálos áldozatot követelő balesetet követően rendelte el az FAA, hogy minden gépet statikus kisütőkkel lássanak el, s kevésbé illékony üzemanyag használatát javasolta.) Ezért az üzemanyagtartályok környékén a gép burkolatának elég vastagnak kell lennie, hogy ne éghessen át, s minden töltőnyílás fedelét, minden csatlakozást különleges figyelemmel terveznek. Az üzemanyag-rendszer minden csövét külön villámbiztossá kell tenni.

Mi történik hát villámcsapásnál? A villám általában a gép egy kiálló részébe (orrkúp, szárnyvég) csap bele, majd a gép burkolatának jól vezető felületén végigfutva egy hasonló kiálló részen távozik, gyakran az elektrosztatikus kisütőkön át (ezek ilyenkor elégnek, s cserére szorulnak).

Az utasok általában nagy csattanást hallanak, lehet, hogy égett szagot is éreznek. A pilóták tapasztalata szerint néhány pillanatra (ritkán néhány percre) elsötétülhetnek a műszerfal kijelzői. Általában ennél komolyabb hatása nincs a villámcsapásnak, bár néha cserére szorulóan megsérül az orrkúp és az alatta helyet kapó radar, esetleg a szárny kilépőéle.

Rendkívül kicsi csak a valószínűsége az olyan eseteknek, ami a British Airways Boeing 757-esével történt 2001-ben Amszterdamban. A leszálláshoz készülődő gépen a pilótafülke oldalablakát 5000 láb magasságban érte villámcsapás, s a gépet vezető kapitány, Richard Adcock könyöke éppen hozzáért az ablakkeret túltöltött csavarjához. A villámcsapástól rövid időre elveszítette a látását, nem tudta mozgatni a jobb karját, de szerencsére másodpilótája épségben letette a gépet. Adcock szívritmuszavarai repülésre alkalmatlanná tették. (A kolumbiai Aires Aero 8250-es járatának Boeing 737-700-asát most még nem veszem ide: 2010. augusztus 16-án leszállás közben lezuhant a San Andrés szigeten két ember halálát okozva - a hivatalos jelentés még nem készült el, s egyelőre csak a pilóta vallomása alapján gyanakodhatunk villámcsapásra.)

Szerencsére nem ez a jellemző. Aggodalomra nincsen tehát különösebb ok: repülőgépünk valószínűleg minden komolyabb következmény nélkül viseli el a zivatarokat, s abban is bízhatunk, hogy a pilóták mindent elkövetnek, hogy egyáltalán ne is kerüljünk azok közelébe. Ha mégis, akkor remélhetőleg minden ilyen simán megy majd villámcsapás esetén is: