Gyakran hallani, hogy egy repülőgépet villámcsapás ér, és bár ez elsőre ijesztően hangzik, azonban a modern repülőgépekben ez már nem okozhat problémát. A mai repülőgépeket úgy tervezik, hogy a villám energiáját a külső burkolatuk vezesse el, miközben a fedélzet és az utasok teljes biztonságban maradnak. A mérnöki tudásnak és a fizikai ismereteinknek köszönhetően a villámcsapás legfeljebb késések formájában okozhat kisebb kellemetlenséget az utasoknak, hiszen a gépeket villámcsapás esetén mindig alaposan átvizsgálják.
A villámcsapás a repülés természetes velejárója
Sokakban pánikot kelthet a gondolat, hogy villámcsapás érheti a repülőgépet, de a valóság ennél megnyugtatóbb. A statisztikák szerint a világ kereskedelmi repülőflottájának minden gépét legalább évente egyszer eléri egy villám, így ez a repülés egyik leggyakrabban előforduló természeti jelensége. A legtöbb eset nem úgy történik, hogy a villám „belecsap” a gépbe, hanem éppen ellenkezőleg: a repülőgép okozza a kisülést, amikor áthalad egy elektromosan feltöltött felhőrétegen. Ilyenkor a gép orrán vagy szárnyának élén létrejön a kapcsolat a különböző töltésű légrétegek között. Az energia a repülő külső burkolatán végigfutva távozik a farokrészen vagy a szárnyvégeken. Ez a folyamat alig tart tovább egy másodpercnél, a repülés közben pedig az utasok szinte semmit sem érzékelnek belőle.
A pilóták számára sem számít rendkívüli eseménynek a villámcsapás. A fedélzeti műszerek rögzíthetik a jelenséget, de a gép működését ritkán befolyásolja. A legtöbb beszámoló szerint a pilótafülkében mindössze egy erős fényvillanás látható, amit halk pattanó hang kísér. A látvány kívülről valóban drámai lehet – több videó is készült már arról, ahogy egy repülőgépbe belecsap a villám a felhők között –, ám a biztonsági rendszerek és az anyaghasználat miatt ez a természeti erő sem okoz komolyabb gondot.
A villámcsapás utáni eljárás ma már rutinszerű: a gépet minden esetben alaposan átvizsgálják, mielőtt újra felszállna. A karbantartók ilyenkor megvizsgálják a belépési és kilépési pontokat, ellenőrzik az elektromos rendszereket, de az esetek döntő többségében csupán apró festékkárosodás vagy égésnyom látható. A repülésbiztonság szempontjából tehát nincs ok aggodalomra villámcsapás esetén.
A fizika, ami megvéd: Faraday-kalitka
A repülőgépek villámvédelmét az úgynevezett Faraday-kalitka biztosítja. Ez azt jelenti, hogy a repülő teljes külső szerkezete – a burkolat, a szárnyak, a vezérsíkok – egy összefüggő, elektromosan vezető felületet alkot. Amikor villám éri a gépet, az elektromos áram a külső rétegen fut végig, majd a repülő egyik pontján belépve és egy másikon kilépve elhagyja a szerkezetet, anélkül, hogy a belső térbe behatolna. A Faraday-kalitka elve teszi lehetővé, hogy az utasok és a fedélzeti rendszerek semmit se érzékeljenek a hatalmas feszültségből, a burkolat gyakorlatilag elszigeteli őket a külső elektromos mezőtől.
A korábbi évtizedekben a repülőgépek nagy része alumíniumból készült, ami kiválóan vezeti az áramot. A modern típusok – például a Boeing 787 Dreamliner vagy az Airbus A350 – már sok kompozit anyagot tartalmaznak, amelyek önmagukban nem vezetők. A gyártók ezért apró, fémes szálakkal vagy speciális réz- és alumíniumhálóval vonják be a burkolatot, így megőrzik a repülőgépek Faraday-kalitka tulajdonságát. A villám energiája így továbbra is a külső felszínen halad végig, a repülő belseje pedig teljesen védett marad. A repülőgép villámvédelmi rendszerének részei közé tartoznak a statikus kisütők is, ezek a szárnyak és a vezérsíkok végein elhelyezett apró „tüskék”, amelyek segítik a felesleges elektromos töltés folyamatos levezetését. Így nemcsak a villámcsapás, hanem a repülés közben felhalmozódó elektromos töltés sem veszélyezteti a fedélzeti rendszereket. Mindezek együtt olyan védelmi hálót alkotnak, amelynek köszönhetően a repülőgép a levegőben is biztonságban marad, még akkor is, amikor több százezer voltos kisülés halad át a felületén.
A modern repülőgépek felépítése, a szigorú karbantartási eljárások és a repülésbiztonsági protokollok együtt gondoskodnak arról, hogy a természet ereje se zavarhassa meg a biztonságos utazást. A villám a levegőben továbbra is látványos jelenség marad, de a mai repülőgépekben már nem okoz problémát.