当地时间5月5日下午17时许,俄航一架SSJ100支线客机在莫斯科首都谢列梅捷沃机场迫降时发生事故,最终飞机造成41人死亡。据称此次事故是由于飞机在空中遭遇雷电,机上电子设备受损严重,在迫降过程中控制飞机能力大幅减弱导致飞机最终坠毁。就在前两天,美国的一架波音737同样在恶劣天气中冲出跑道,好在无人死亡,连续两场事故之下,今天就聊一聊飞机在恶劣天气下“防雷”的那些事。

现场颇为惨烈
又到了雷雨季节,大家的航班经常延误,如果是天气原因,则有三种可能,一是出发地天气恶劣,二是飞行途中天气恶劣,三是目的地天气恶劣。两端天气恶劣影响飞机飞行比较好理解,在飞行途中天气恶劣则似乎有些奇怪。一般认为,民航飞机巡航段在平流层飞行,飞在积雨云上空,气流也弱。但是飞机不能随便飞,而是要提前预定航路,航路这个东西,除了二维的坐标点以外,还有第三维度的飞行高度限制,尽管一般通俗说来客机的巡航高度在10000米以上,但实际上飞行高度在8000-12000米之间都是比较常见的,那么考虑到当地的地形与气候,则很可能实际上还是在危险高度。

揭阳机场一南航客机被击中
天气恶劣一则是风对飞行的影响,大风会影响飞机的爬升、下降与航路规划,比如著名的“蟹形进场”就是飞机在大侧风情况下飞机“歪着飞”应对风影响的手段,二是降雨降雪,高空中可能会有低温雨,遇到飞机可能会结冰,影响飞机的活动控制面,增加飞机重量,一般是增加飞机外壳加温能力,而运-8老出事也与该机型机翼上没有加温设备有关。第三则就是雷电。众所周知现代民航客机和大部分*用军**飞机都是电子为主机械为辅,甚至是全电子化操纵,一旦遭遇电击,飞机突然接受到的电压过大,可能会损害机上设备,此次俄航事故,很可能就是这么引起的。

SSJ100电子化驾驶舱
即便没有雷雨天气没有闪电,飞机在空中高速飞行,也会产生与电荷的摩擦形成电流,而电流会导向凸起物和整个导体的“角落”,为此,飞机上普遍会配备放电刷,也就是大家一般在飞机机翼尾部、翼尖小翼上看到的“小天线”。由于传统飞机主要是用铝合金材料,本身是优良的导体,内部装潢则是高电阻率的橡胶、塑料等设备,因此外壳上的电总能正常放掉,即便是遇到雷雨天,往往最多也就是在接触点“砸一个坑”,所以传统处理飞机接电的方式也不复杂。

注意翼尖小翼后面和襟翼滑轨整流罩尾部的“小尾巴”
但是随着机上电子设备越来越复杂,尤其是飞机机鼻部位为了安装雷达,需要使用复合材料,问题出现了——大部分用于航空的碳纤维复合材料导电都不太好,而且还是在机鼻部位,属于“飞机的端点”,容易在高压电流过境时候烧蚀飞机,于是出现了解决办法就是在机鼻增加导流条,而这种导流条又能起到“加强筋”的作用,于是一举两得。

C919机鼻雷达罩位置,注意那几道“棱”
然而,近年来各类飞机为了降低重量、降低雷达反射率、提高极端性能,加强节油效果,飞机的复合材料使用的越来越多,先天导致飞机外壳从一个小部分区域电阻较大的优良导体变成了一个普遍电阻较大的不良导体,飞机的一些凸起物、结合点也容易积累电荷,造成更严重的问题,也就是说,如果飞机不进行进一步的抗电击处理,飞机“遭雷劈”的抵抗力实际上是降低的,而且越来越多飞机放弃了机械操纵系统转向全面电子化(737还算是坚持着,但是钢索这玩意正常不出事就是死重,而且也容易磨损或者触电后熔蚀)一旦电流进入飞机内部,难免会损害机上设备。

机务发现的另一架飞机触雷烧蚀点
相对应的解决办法是在复合材料占比越来越高的飞机上增加金属导流涂层,实际上也可以理解为机鼻导流条的一种延伸,然后在飞机外面放掉,避免电流击穿油箱,当年曾有一架波音707就是触雷后引爆油箱坠机。而在飞机降落后,由于飞机轮胎本身是一层较厚的绝缘材料,所以往往需要接一根接地线(类似以前汽车后面的“小尾巴”或者铁链子)放掉机上的电荷,而且在驻场雷雨状态下也避免飞机触电。

进行机鼻材料导电测试
一般而言,新型号的飞机在遭雷击后发生故障的可能性并不是很高,但依然有很多隐患,再加上有时候虽然设计精巧,但是装配环节出现问题,比如前一段频繁曝光飞机里发现各种碎屑的波音。众所周知,俄式装配往往又以粗糙著名,从设计角度来看SSJ100飞机应该考虑到了雷击,当时天气状况似乎也不是超过传统设计临界值的极端恶劣天气,那么会不会是飞机装配过程中出现问题,恐怕还需要等待未来进一步的调查。

SSJ可是一款新飞机,出事可惜了