Mokslo ir technologijų pasaulis

Sekmadienį Maskvos Šeremetjevo oro uoste avariniu būdu leidęsis lėktuvas „Sukhoi Superjet 100“, įgulos vado Deniso Jevdokimovo teigimu, patyrė žaibo smūgį, po kurio buvo prarastas radijo ryšys, be to, pilotai buvo priversti lėktuvą valdyti tik rankiniu būdu. Bet ar tikrai žaibas gali tapti lėktuvo katastrofos priežastimi?

Leidinys „Time“ yra rašęs, kad žaibo smūgiai lėktuvams yra aviacijos kasdienybė. Bendrovės „Lightning Technologies“ vyr. inžinierius Edwardas J. Rupke tvirtina, kad kiekvienas JAV avialinijų lėktuvas kasmet bent kartą labai tiesiogiai susiduria su žaibu. Bet, nepaisant tokių dažnų žaibų pataikymų į lėktuvus, paskutinė aviakatastrofa, kurios tiesioginė priežastis buvo žaibo smūgis, JAV avialinijų istorijoje įvyko 1967 metais.

O tai reiškia, kad iš esmės lėktuvai turėtų būti absoliučiai atsparūs žaibo smūgiams. Po šio savaitgalio ekspertams teks keisti savo nuomonę: lėktuvai yra tik „beveik atsparūs“ žaibo smūgiams.

Žaibai – nebe grėsmė

E.J.Rupke teigimu, žaibai lėktuvus dažniausiai tranko skrendant per didelį elektros krūvį sukaupusius debesis. Mažesni lėktuvai, manoma, žaibų smūgius patiria rečiau. Ne tik dėl to, kad jie yra mažesni, bet ir dėl to, kad jiems lengviau imtis vengimo manevrų ir aplenkti debesis.

Kaip jau minėta, paskutinė dėl žaibo įvykusi aviakatastrofa JAV registruota 1967 metais. Tuomet žaibas sukėlė katastrofišką degalų bako sprogimą. Iš dalies dėl šios nelaimės įvyko milžiniškas technologinis lėktuvų saugumo didinimo šuolis, o šiais laikais prieš pradedant lėktuvų naudojimą avialinijose jie privalo išlaikyti sunkius testus: be atsparumo žaibui sertifikato komerciniai skrydžiai neįmanomi.

Keleiviai ir įgula, skrisdami lėktuvu, žaibą gali ir pamatyti, ir išgirsti, tačiau dėl to (beveik) niekada nenutinka nieko rimto: ir pats lėktuvas, ir jo jautrūs vidiniai elektroniniai komponentai turi būti labai patikimai apsaugoti nuo bet kokių nesklandumų. Iš pradžių žaibas paliečia kokią nors lėktuvo galūnę – patį jo priekį ar sparno galiuką. Tuomet lėktuvas skrenda per išlydį, kuris vėl prisiliečia prie lėktuvo fiuzeliažo ar kitos lėktuvo vietos. Taip lėktuvas atsiduria „elektros grandinėje“ tarp priešingo krūvio debesų regionų. Srovė keliauja elektrai laidžiu lėktuvo paviršiumi ir išeina per kurią nors kitą lėktuvo galūnę – pavyzdžiui, uodegą. Kartais pilotai nurodo, kad dėl žaibo sumirksi lempos ar akimirksniui sutrinka elektroninių instrumentų veikimas.

Daugumos lėktuvų korpusas yra gaminama daugiausia iš aliuminio, kuris yra puikus elektros laidininkas. Užtikrinant, kad elektrai laidaus aliuminio kelyje nuo žaibo „įėjimo“ iki „išėjimo“ taško galima užtrinti, kad didžioji žaibo elektros srovės dalis pratekės lėktuvo paviršiumi. Kai kurie šiuolaikiški lėktuvai yra gaminami iš pažangesnių kompozitinių medžiagų, kurios pačios savaime yra mažiau laidžios elektrai už aliuminį. Tuomet į šias kompozitines medžiagas gali būti įmontuojami aliuminio ar kitos elektrai laidžios medžiagos pluoštai, kuriais ir keliauja žaibo elektros srovės.

Šiuolaikiniuose keleiviniuose laineriuose yra kilometrai laidų ir dešimtys kompiuterių bei kitų instrumentų, kurie valdo beveik viską – nuo variklių iki pramoginių sistemų keleiviams. Šie kompiuteriai, kaip ir visi kiti, yra jautrūs įtampos šuoliams. Todėl lėktuvų inžinieriai turi užtikrinti ne tik išorinį lėktuvų saugumą nuo žaibų, bet ir padaryti taip, kad žaibai negeneruotų trumpalaikių įtampos šuolių, galinčių pasiekti jautrią lėktuvo viduje esančią įrangą.

Žaibo elektros energija, keliaujanti lėktuvo išore, gali indukuoti trumpalaikius įtampos šuolius laiduose ar implantuojamoje elektronikoje (pvz., širdies ritmo vedliuose). Tai yra vadinama netiesioginiu žaibo poveikiu. Nuo jų turi apsaugoti kruopštus korpuso izoliavimas, įžeminimas ir įtampos šuolius išlyginanti įranga. Gamintojas privalo užtikrinti kiekvienos kritiškai svarbios elektros grandinės ar elektroninės įrangos vieneto saugumą pagal šalies gamintojos aviacijos administracijos instrukcijas.

Labai daug susirūpinimo kelia ir degalų sistema: katastrofos priežastimi gali tapti net menkiausia kibirkštėlė. Dėl to inžinieriai imasi visų įmanomų priemonių, kad tik dėl žaibo elektros srovės nepradėtų kibirkščiuoti kurioje nors lėktuvo degalų sistemos vietoje. O lėktuvo korpusas aplink degalų bakus turi būti pakankamai storas, kad žaibas jo nepradegintų. Visos struktūrinės degalų sistemos jungtys ir mazgai turi būti būti suprojektuoti taip, kad nekibirkščiuotų, nes žaibo srovė gali pereiti iš vienos sistemos dalies į kitą. Degalų pripylimo dangtelis ir visi degalų sistemos vožtuvai, visi vamzdeliai ir degalų žarnos, patys varikliai turi būti apsaugoti nuo žaibo. Be to, lėktuvuose naudojami degalai, kurie išskiria mažiau lakių, sprogių garų.

Dar viena vieta, kuriai inžinieriai skiria ypatingą dėmesį siekdami apsaugoti lėktuvą nuo žaibo poveikio, yra lėktuvo nosis – kūgis, kuriame yra radaras ir kiti svarbūs skrydžio instrumentai. Kad radaras veiktų, jis negali būti patalpintas į elektrai laidų narvą. Dėl to lėktuvo nosies išoriniame paviršiuje yra žaibų nukreipimo juostelės. Šios juostelės dažniausiai būna pagamintos iš vientisų metalo strypų arba arti viena kitos esančių kniedžių, pagamintų iš laidžios medžiagos. Šios žaibų nukreipimo juostelės iš esmės yra lėktuvo žaibolaidžiai.

Nepaisant visų šių specializuotų apsaugos nuo žaibo priemonių, kiekvienas lėktuvas, į kurį skrydžio metu pataiko žaibas, po nusileidimo būna kruopščiai patikrinamas, tačiau dažniausiai jis būna arba visiškai nepažeistas, arba apgadinimai būna labai menki.

Pirmas smarkiai prisvilęs blynas

Sudėtinga pasakyti, kiek šios konkrečios nelaimės atveju svarbu yra tai, kad lėktuvo gamintojas yra bendrovė „Sukhoi“, kuriai „Superjet 100“ apskritai yra pirmas keleivinis avialaineris, tačiau iki šiol jų tarnyba avialinijose daug džiaugsmo lėktuvus įsigijusioms įmonėms nekelia.

Europoje, be Rusijos, šiais lėktuvais naudojosi tik Airijos įmonė „CityJet“, vykdžiusi skrydžius „Brussels Airlines“ užsakymu. Pagal sutartį Airijos kompanija turėjo įsigyti 15 rusiškų lėktuvų su galimybe savo flotilę papildyti dar 16 lainerių. Bet šių metų pradžioje „Brussels Airlines“ paskelbė, kad nutraukia sutartį su „CityJet“, o airiai savo ruožtu pradėjo derybas su įmone „Sukhoi“ dėl 7 pristatytų lėktuvų grąžinimo.

Priežastis – dažni lėktuvų gedimai ir itin ilgi atsarginių detalių pristatymo terminai, dėl ko „CityJet“ nesugebėjo vykdyti sutartinių įsipareigojimu Belgijos avialinijoms.

Atsikratyti „Superjet 100“ lėktuvų dėl panašių priežasčių svarsto ir Meksikos pigių kelionių bendrovė „InterJet“: remontuojami lėktuvai atsarginių lėktuvų angaruose laukdavo savaitėmis, o tam, kad bent dalis lėktuvų būtų naudojami, meksikiečiai buvo priversti net keturis įsigytus lėktuvus iš trisdešimties sunaudoti atsarginėms dalims.

Sprendžiant pagal E.J.Rupke aiškinimą, galima būtų spėti, jog „Superjet 100“ vidaus kabinos izoliacija nuo žaibo nebuvo pakankama arba žaibas indukavo tokią stiprią srovę lėktuvo viduje, kad sukėlė įtampos šuolius, sugadinusius ryšio ir navigacijos įrangą lėktuvo viduje.

Kol savo išvadų nepateikė avariją tiriantys ekspertai, reikėtų susilaikyti nuo griežtų išvadų, tačiau neabejotina, kad ši nelaimė tikrai nepagerins ir taip ne idealios „Sukhoi“ keleivinių lėktuvų reputacijos.