Små elektriske ladninger kan hjælpe flyvemaskiner med at undgå lynnedslag

Der kan være en måde at gøre fly mindre udsat for lynnedslag, ifølge ny forskning, der udforsker flyets rolle i de elektriske begivenheder. Tricket, overraskende, kan være at give flyvemaskiner en smule elektrisk ladning, når de er i luften, siger videnskabsmænd, der rapporterer om deres eksperimentelle arbejde i AGU'er Journal of Geophysical Research:Atmosfærer .

Det gennemsnitlige kommercielle fly bliver ramt en eller to gange om året af lynet. Hver gang et fly bliver ramt, den tages ud af drift til eftersyn og reparationer. Dette forårsager flyforsinkelser og aflysninger. At finde en måde at reducere lynnedslag kan spare tid og penge.

Til det formål, et team af forskere ved Massachusetts Institute of Technology (MIT) og Technical University of Catalonia (UPC) byggede et apparat omkring et modelfly for at lære, hvordan fly interagerer elektrisk med den ladede himmel omkring dem. Dette inkluderer at undersøge den kontraintuitive måde, hvorpå lynbolte begynder ved flyets kanter og bevæger sig ud i himlen.

"Fly flyver ikke ind i lynet. De udløser faktisk lyn, " sagde Carmen Guerra-Garcia, en adjunkt ved MIT involveret i undersøgelsen. Flyene skaber det, der kaldes positive og negative ledere, som er de hurtigt bevægende ioniserede kanaler, der udvikler sig til lyn. "Lynet ville ikke være sket, hvis flyet ikke var der, " hun sagde.

I apparatet, forskerne simulerede et elektrisk felt mellem skyerne og jorden og ændrede derefter ladningen af ​​modelflyet. Til dette brugte de en statisk elektricitetsgenerator – som dem der får dit hår til at rejse sig på et videnskabsmuseum – knyttet til modelflyet. Dette gjorde det muligt for dem at se, hvordan ladningen på flyet ændrede tærsklerne for at udløse lyn.

Faktiske kommercielle fly er designet til konstant at udtømme enhver statisk ladning, der opbygges, mens de er i luften, sagde Colin Pavan, en kandidatstuderende ved MIT og hovedforfatter af det nye studie. Dette skyldes, at statisk elektricitet kan forstyrre og beskadige elektronik. Som resultat, kommercielle fly er tæt på elektrisk neutrale, når de flyver gennem luften.

Neutral synes at være en god måde at flyve på, når de er i nærheden af ​​ladede luftmasser i stormskyer. Imidlertid, det er ikke, hvad MIT/UPC-holdet fandt. I stedet, de opdagede, at deres modelfly var mere udsat for lynnedslag, når det var neutralt.

"Med hensyn til lynundgåelse, disse eksperimenter tyder på, at du kan flyve sikkert gennem omgivende felter, der er 30 % højere, hvis flyet har en vis ladning, " sagde Guerra Garcia.

Præcis hvordan det kan udmønte sig i flyoperationer og design er endnu ikke kendt. For nu, MIT-teamet håber at udforske detaljerne om, hvordan lynledere skabes og udbredes fra fly og ind i himlen.

"Vi undersøger også metoder til opladning af fly, " sagde Guerra-Garcia. "Kan du gøre det og kontrollere det?"

Hun understreger, at ligesom mange spørgsmål, der involverer lyn, der er stadig meget at lære, fordi lyn er notorisk svært at studere.

"Det er overraskende," sagde Guerra-Garcia. "Det er et rigtig gammelt problem, men der er mange ubekendte."

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra AGU Blogs (http://blogs.agu.org), et fællesskab af blogs om jord- og rumvidenskab, vært af American Geophysical Union. Læs den originale historie her.