Что же получается с самолетом в полете? Откуда он приобретает такой сильный заряд электричества?
Оказывается, в полете металлическая масса самолета получает заряд статического электричества, причем величина этого заряда в основном зависит:
— от статического поля земли;
— от наличия в воздухе взвешенных заряженных частиц пыли;
— от заряженных слоев воздуха (облаков).
Поэтому самолет, идущий на посадку, несет в себе активный заряд статического электричества, причем потенциал заряда будет тем больше, чем больше размеры самолета и чем больше скорость его снижения. В некоторых случаях потенциал заряда достигает величины порядка 100 000 вольт. Если на земле после посадки самолета не принять специальных мер для снятия этого заряда (отвода его в землю), то вследствие того, что масса самолета изолирована от земли резиной пневматиков, он будет представлять собой своеобразную огромную обкладку заряженного конденсатора.
Если человек, стоя на земле, коснется корпуса такого самолета, то весь заряд электричества через его тело будет отведен на землю. Если этот заряд достаточно большой величины, он может даже смертельно поразить человека.
Для предотвращения подобных случаев на самолете и применяются заземляющие устройства.
Обычно для этого к буксировочным кольцам или другим деталям основных ног шасси прикрепляются по одному концу проволоки диаметром 2,5 мм и длиной 450–500 мм каждый. К свободному концу проволоки припаивается трос длиной 100–120 мм\ свободный конец троса расплетается и, следовательно, образует металлизационную кисточку. При посадке самолета кисточки тросов коснутся земли (если они не подогнулись) и снимут заряд. Кроме этого, на стоянке заземление некоторых самолетов осуществляется грузиком, прикрепленным к заземляющему проводу и хранящимся в полете в специальном кармане фюзеляжа, а на других самолетах — тросом со штырем. На стоянке самолета грузик опускается на землю, а штырь втыкается в землю.
Правила обращения с заземляющими устройствами приводятся в инструкциях по эксплуатации каждого типа самолета.
При заправке же самолета горючим необходимо следить за тем, чтобы надежно был заземлен не только самолет, но и заправщик, так как статическое электричество возникает и при движении горючего по трубопроводам.
Если заправщик не заземлить, то в процессе заправки самолета горючим электрический потенциал на отдельных участках цепи заправщик — самолет может достигнуть такой величины, когда в окружающей среде, особенно в местах контакта зарядного шланга с массой самолета или в зазоре между зарядным пистолетом и горловиной бака, произойдет электрический разряд.
Таким образом, разность электрических потенциалов в несколько тысяч или даже несколько десятков тысяч вольт может возникнуть между самолетом и заправщиком как за счет электризации самолета в полете, так и за счет электризации горючего во время заправки. Во втором случае разность потенциалов возникает вследствие того, что жидкости, обладающие малой электрической проводимостью, в том числе и авиационные горючие, обладают свойством электризации при движении.
Степень электризации жидкостей при движении их по трубопроводам зависит от разности диэлектрических коэффициентов материалов трубопроводов и жидкостей, а также от скорости течения (движения) жидкости. При достижении критической скорости движения, то есть когда струйность течения нарушается и поток из струйного, ламинарного состояния переходит в так называемое турбулентное состояние[6], возрастание электризации прекращается и величина зарядов остается практически постоянной.
Образующегося при этом количества электричества и той разности потенциалов, которая возникает между раздаточным пистолетом и заправочной горловиной бака самолета, то есть в наиболее опасном в пожарном отношении месте при заправке самолета горючим, может оказаться вполне достаточным для искрового разряда в том случае, если самолет и заправщик не будут заземлены.
Для того чтобы уравнять электрические потенциалы самолета и спецавтомобиля (заправщика) при заправке горючим, корпус спецавтомобиля также соединяется с землей или с корпусом заземленного самолета.
Как видно из приведенного примера, заземление самолета и заправщика при заправке горючим не мелочь и не досужий вымысел инженеров. Пренебрежение этой «мелочью» чревато очень тяжелыми последствиями.
6
Ламинарное (слоистое) течение жидкости — состояние упорядоченного перемещения жидкости, без перемешивания, обычно наблюдается при небольших скоростях движения. При увеличении скорости или поперечного сечения потока возникает энергичное перемешивание жидкости, такое движение называется турбулентным. —