Els llamps i els seus efectes en l'avió

1. Definició de llamp i llampec

Tant els raigs com els llampecs són fenòmens meteorològics consistents en descàrregues elèctriques engendrades a l'interior d'un condensador natural que es propaguen a través d'un dielèctric com és l'aire. Segons l'origen i la destinació d'aquestes descàrregues a l'atmosfera terrestre poden classificar-se en:

• Descàrrega entre núvol i terra,
• Descàrregues dins d'un mateix núvol,
• Descàrregues entre un núvol i un altre núvol,
• Descàrregues entre un núvol i la ionosfera.

Òbviament les primeres són les que solen causar un dany més freqüent, per això suposen una situació de risc. Són les úniques situacions en què es podria parlar pròpiament de llamp, ja que els altres tres casos són els que es coneixen i s'anomenen llampecs.


2. Perillositat

Una descàrrega elèctrica originada per una tempesta pot viatjar fins a 30km de distància des del seu origen (menys de 1,5 km per als llamps i fins a 30km en el cas dels llampecs), a una temperatura d'entre 25.000ºC i 30.000ºC, una tensió de 100-150.000.000 de volts, una intensitat de 20.000 ampers i una velocitat de 140.000km/s.

3. Efectes dels llamps en les aeronaus

Fig. 02. Radar meteorològic

Els pilots han d'evitar que els seus vols creuïn una tempesta, però fins i tot si ho fessin i un raig impactés en l'aeronau, l'aparell està preparat per resistir i seguir volant, de fet, és una de les proves a què els models són sotmesos per normativa.
Curtcircuit a bord
El major problema que pot causar un llamp és que afecti el sistema elèctric. Un curtcircuit pot produir una fallada en el sistema de navegació, de manera que el pilot hauria d'agafar els comandaments de l'avió en manual. Ha d'orientar i tenir molt clar on és la superfície, cosa que en condicions de tempesta és complicat.
El procediment: Evitar les tempestes
El procediment és evitar les tempestes si els pilots en troben amb un. Per rastrejar, els avions comercials van equipats amb un radar meteorològic.

4. Raigs i avions

Fig: 03. Gàbia de Faraday

Els avions estan construïts preveient que poden ser abastats per un llamp, de fet, és un fenomen relativament habitual.
L'explicació de per què no passa res dins de l'avió és que el seu cos metàl·lic actua com el que es diu gàbia de Faraday. La idea és una caixa metàl·lica que quan se sotmet a un camp elèctric (o electromagnètic), com és el cas dels llamps, les càrregues del metall es reorganitzen de tal manera que el camp elèctric dins de la caixa és zero.
També és cert el contrari; és a dir, que si hi ha un camp elèctric a l'interior de la gàbia, no surt a l'exterior. La gàbia de Faraday aïlla els camps elèctrics (i els electromagnètics; que porten una part elèctrica) de l'interior i de l'exterior. Aquesta és la raó per la qual els avions són bastant immunes als llamps. El seu propi buc actua com a gàbia de Faraday.
Ara bé, els avions no són una caixa de metall continu. Tenen finestres i per elles pot entrar part de la radiació electromagnètica. Per això, en uns pocs casos, després d'un llamp; els equips han patit algun dany. No solen ser avaries generalitzades, sinó puntuals que afecten pocs equips. I recordem que en els avions comercials, els equips electrònics vitals estan duplicats o triplicats.

5. Protecció contra el llamp en bucs de material compost

Els components estructurals de material compost que s'empren en els avions actuals estan subjectes a les descàrregues elèctriques que produeixen els llamps. L'experiència indica que les col·lisions que es produeixen en els llamps, poden causar danys estructurals importants en components de material compost si estan desprotegits. En aquest cas, l'energia produïda per la col·lisió no es condueix d'una manera eficient a través del seu compost, donada la seva conductivitat elèctrica i tèrmica menor que les corresponents metàl·liques.
La tècnica bàsica per prevenir i reduir al mínim els danys que pot patir el material compost es basa en conduir elèctricament el corrent de descàrrega o aïllar l'aeronau, en el possible, dels fenòmens de la mateixa. Així, entre els punts d'ancoratge i sortida del raig de l'aeronau, es disposa d'una banda magnètica conductora capaç de transferir i descarregar a l'atmosfera els pics de corrent i energia.


Font: AviaciónD