Инженеры Массачусетского технологического института (США) вместе с компанией Boeing разработали новую методику защиты самолетов от попадания молний, которая позволяет спрогнозировать, как разряд будет распространяться по фюзеляжу вне зависимости от его конструкции. С помощью методики можно создать карту зонирования, на которой выделены участки самолета, требующие разной степени защиты в зависимости от вероятности попадания в них разряда.
Нынешние системы защиты от молний разработаны для лайнеров с «фюзеляжно-крыльевой» конструкцией — простой геометрией, характерной для большинства современных воздушных судов. Но самолеты будущего могут выглядеть и летать иначе. Авиационная промышленность сейчас изучает такие конструкции для снижения расхода топлива и веса, в том числе фюзеляжи со смешанным крылом. Пока не ясно, как эти нетрадиционные конструкции могут реагировать на удары молнии.
Когда в самолет попадает молния, она как бы прикрепляется к какой-то его части — обычно к крылу или хвостовой части — и остается там до секунды. Во время этой короткой вспышки самолет продолжает двигаться по воздуху, из-за чего электрический разряд «проносится» по его поверхности, меняя свою интенсивность и снова прикрепляясь в определенных точках.
Группа инженеров сначала разработала модель для прогнозирования мест, куда с наибольшей вероятностью попадет молния. Затем спрогнозировала, как она будет распространяться по летательному аппарату и составила карты зонирования, отметив наиболее уязвимые места.
Стандартный самолет с фюзеляжем и крыльями имеет три основные зоны защиты. Такое зонирование позволяет оптимизировать вес системы и при этом обеспечить максимальную безопасность.
Для своего нового подхода команда разработала модель, позволяющую прогнозировать траекторию удара молнии, аэродинамику и зоны защиты для самолетов с определенной геометрией. Для каждой начальной точки удара молнии команда смоделировала десятки тысяч потенциальных траекторий и углов. Затем на основе данных составили карту зон различной уязвимости. Карты зонирования, созданные с помощью этого метода, совпали с теми зонами, которые авиационная отрасль определяла на протяжении десятилетий опытным путем.
Используя новую методику, команда уже рассчитала зоны уязвимости для самолетов новой конструкции, что позволяет внедрять системы защиты от молний уже на ранних этапах проектирования. По словам разработчиков, данную методику можно использовать также для безопасности ветряных турбин.
Ранее Наука Mail сообщала о том, что в России разработали устройство для продления работы оборудования электроподстанций.
