הקברניט
מה הסיכוי שברק יפגע במטוס שלכם - ועד כמה זה באמת מסוכן?
פגיעת ברק במטוס נפוצה הרבה יותר משנהוג לחשוב, ובעבר נחשבו פגיעות כאלה לסיכון ענק, ואף גרמו לאסונות שטלטלו את התעשייה. איך מתמודדים עם ברקים בימינו, וכיצד הם משפיעים על מטוסי הנוסעים? "הקברניט" מסביר
שלום, כאן הקברניט; בשמיני בדצמבר 1963 רץ בואינג 707 של חברת פאן אם על המסלול בבבולטימור שבארה"ב והמריא לעבר פילדלפיה. מזג האוויר הסוער לא הדאיג את הצוות - מדובר במטוס מתקדם, וטרי מהמפעל, בקושי בן חמש.
בערך בחצי הדרך בין העיר של סטרינגר בל לעיר של רוקי בלבואה, עבר הבואינג דרך ענן ופגע בו ברק. הזרם הצית אדי דלק במיכל הדלק של כנף שמאל, והפיצוץ קרע אותה לחתיכות; כל שמונים ואחד יושבי המטוס נספו - ותעשיית התעופה הוכתה בהלם: מטוסים אמורים להיות מוגנים מברקים.
היום נדבר על המפגש שבין מטוס הנוסעים והברק, וננסה להבין האם היתה סיבה אמיתית להפתעה, כמה נפוצה היא פגיעת ברק בטיסה מסחרית, האם זה מסוכן גם בימינו ומה הסיכוי שזה יקרה גם לכם.
נתחיל עם הברק עצמו: הוא נוצר מפריקת חשמל סטטי שנוצר מתנועת חלקיקים בעננים, ואתם מכירים אותו כל החיים כתופעת טבע עוצמתית - ושגרתית עד כדי שעמום.
13 צפייה בגלריה
ברקים באוויר. התמונה מוקדשת לחובבי תעופה ולהקת קווין; האם יש סיבה מאוד-מאוד לפחד?
(צילום: USAF)
אבל ידעתם שהברק עף במהירות האור, המתח שלו מתחיל בעשרים מיליון וולט, ההספק - מיליארד ואט, והוא מחמם את האוויר ל-30,000 מעלות? לשם השוואה, הפצצות שאנחנו זורקים בעזה מתקרבות ל-2,500. הזינוק הדרמטי בטמפרטורה סביב הברק הוא שיוצר את הפלאש המוכר שלו, ואת גל ההלם שאנחנו מכירים בתור רעם.
ברקים שפוגעים בחול יכולים לצרוב אותו לרמה של זכוכית, ליצור ממש גוש של חומר קשה בשם פולגוריט. מה עושה העוצמה הזאת, שלא פלא שבימי קדם שייכו אותה לאלים זועמים, כשהיא פוגעת במטוס הנוסעים שלכם?
התשובה הקצרה היא "אם הוא תוכנן, תוחזק ותופעל כמו שצריך? לא יותר מדי". אתם מבינים, לאנושות יש ניסיון עצום בהתמודדות עם ברקים תוך כדי טיסה. היא החלה עוד במאה ה-18, בניסויי הכדורים הפורחים הראשונים בצרפת, ובהמשך גם בבריטניה וארצות הברית.
מעטפת הבלונים היתה עשויה בד, שאינו מצטיין בהולכת חשמל, ולכן ברקים שפגעו לא הזיקו לאנשים שישבו בסל מתחת לבלון; הם דיווחו רק על ריח שרוף וחשמל סטטי, בטח עירבל להם את התסרוקת. באוגוסט 1838 המריא הבלונאי ג'ון ווייז ונפגע מברק שגרם לקרע משמעותי בבלון שלו, אך יציאת האוויר היתה הדרגתית דיה והבלון ירד לקרקע - והמקרה אף עזר לו לעצב כדורים פורחים יותר עמידים.
המטוסים הראשונים שקיבלו נשיקה מזאוס תועדו בתחילת המאה העשרים, במהלך מלחמת העולם הראשונה; לפניה, ניסו להימנע ככל האפשר מטיסה במזג אוויר סוער, פחות בגלל מכות חשמל ויותר בגלל קשיי ניווט ובטיחות נחיתה. אבל כשכל מעצמות אירופה יוצאות ללעוס אחת את השנייה, ועד בזירה בה יורד גשם לפחות 40% מהשנה? כבר לא היתה ברירה.
הפגיעות שתועדו תוארו כזניחות: מטוסי התקופה היו עשויים משלד עץ מצופה בד, לא עיצוב שמוליך חשמל טוב בהרבה מכדור פורח ומשך הפגיעה לא היה ארוך מספיק כדי להדליק את דופן האווירון. מה לגבי פגיעה במנוע - רכיב רגיש ומתכתי? במשאבת דלק?
זה קרה ותועד היטב ביולי 1919: ספינת האוויר הבריטית NS11, כלי סיור ימי באורך 80 מ' שהיה בפטרול לילי מול חופי הממלכה, חטף זץ שעבר את המעטפת, ופגע בדיוק במנוע השמאלי. הוא החל לבעור, הצית את צנרת הדלק סביבו ועד מהרה הגיעה האש למיכלי המימן שבזכותם הספינה עפה. הפיצוץ הדליק את האפלה ו-NS11 נפלה כמטאור.
אך למרות הסיכון, הסיכוי לפגיעה נחשב לזניח. עולם התעופה העדיף פשוט להימנע מסערות בלי קשר להימצאות ברקים, ובמקרים בהם אין ברירה - פשוט לסובב את הרולטה ולסמוך על המזל.
התמונה החלה להשתנות בשנות השלושים: הופיעו מטוסי נוסעים בעלי גוף מאלומיניום, חומר מוליך היטב - והם התחילו לטוס יותר מהר, יותר גבוה, ויותר רחוק. כמו כן, חלה התקדמות בתחום מחווני הטיסה והיא הובילה להתקנת יותר רכיבים חשמליים שצריכים לתפקד מבלי להפריע זה לזה.
מהנדסים נתנו למטוסי התקופה הגנה מהפרעות חשמליות בזכות עיקרון כלוב פאראדיי - מעטפת מוליכה, בתוכה אלמנטים שקיבלו בידוד ואינם מושפעים ממעבר זרם. כל מעטפת המטוס מוליכה יותר מכל מה שבתוכו, ולכן ברק שיפגע בה לא יחדור ויזיק.
13 צפייה בגלריה
מטוס הדקוטה של שנות השלושים. בקצות הכנפיים והזנב: מוטות פריקת חשמל סטטי
(צילום: USAF)
במקביל, פותחו והותקנו מוטות לפריקת חשמל סטטי, והשיטה עבדה היטב בשנות הארבעים - כשמאות אלפי מטוסים צבאיים חרשו את השמיים מסערות אירופה ועד למונסונים של המזרח הרחוק. פגיעות הברק יצרו שיבושים, אך לרוב לא עצרו משימה. אחד המקרים החריגים תועד בבריטניה: ב-1945 המריא מפציץ לנקסטר של טייסת 61 עם מטען פצצות, כשברק פגע בכנפו בין המנוע והגוף. המצפן ומכשיר הקשר שבקו, והצוות עשה אחורה פנה ונחת בשלום.
מאז חלו שיפורים עצומים בתחום הבידוד והמיגון מפני ברקים, שתפסו תאוצה בשנות החמישים בהובלת הסקטור הצבאי: מפציצים קיבלו ציוד אלקטרוני יותר ויותר רגיש. עד מהרה הגיעו הפתרונות גם לשוק האזרחי, ועד היום מטוסי נוסעים מתוכננים מראשיתם כך שברקים לא יהוו מגבלה.
אז מה קרה לבואינג של פאן אם ב-1963? איך ניסיון של מאה שנה בהתמודדות עם ברקים לא מנע את האסון? חקירת ה-NTSB, מועצת בטיחות התחבורה הלאומית בארה"ב, גילתה שהגוף ומערכותיו היו ממוגנות ומבודדות כראוי מפני השפעות חשמליות חיצוניות - אך לא מיכל הדלק שבתוך הכנף.
בידוד כזה לא היה גם במטוסים אחרים, כי יצרנים הניחו שהסיכון זניח; הרי מה הסיכוי שיפגע ברק דווקא במיכל ריק חלקית, דווקא במצב כזה - וייצור ניצוץ שיהפוך את הבואינג ללפיד? אבל אחרי אסונות לא לוקחים צ'אנסים: הרגולטורים העלו דרישה למיגון מקיף מהשפעות ברקים גם למיכלי כנף, ואף הובילו שינויים בהרכב דלק המטוסים התקני - כך שיהיה הרבה יותר קשה להצית אותו במקרה פגיעת ברק.
וזו היתה רק ההתחלה: הוכנסו נהלים חדשים להתקנה, בדיקה, והפעלה של רכיבי הארקה חשמלית בתוך המטוס, ולהתקנה ותחזוקה של מוטות פריקה סטטית; הכל כדי לצמצם השפעה של ברקים במקרה פגיעה.
באמצע שנות השישים נכנס גם מכ"מ עננים - סנסור ייעודי לגילוי סערות - לשימוש נרחב מאוד, והפך לסטנדרט במטוסי נוסעים גדולים. עד היום מדובר באמצעי קבוע שעוזר למטוסים לעקוף סערות ולהימנע מהן גם אם מזג האוויר הפתיע והתנהג קצת אחרת ממה שתואר בתחזית לפני ההמראה. ולכן, נדיר שמטוס נוסעים גדול ייקלע לסיטואציה בו הוא פוגש ברקים באוויר.
אז הגענו לתכל'ס: כמה מסכנים ברקים את המטוס שלכם? לפי נתוני שירות החיזוי הממשלתי של ארה"ב, מטוס נוסעים ממוצע ייפגע מברק פעם, גג פעמיים לפי יאטא, ארגון חברות התעופה הבינלאומי, בעולם טסים כיום כשלושים וחמישה אלף מטוסי נוסעים מסחריים - כך שיש גם עשרות אלפי פגיעות ברק. וראו זה פלא: הן לא גורמות למקרי חירום.
הפגיעה תהיה בקצוות האווירון: בזנב, בחרטום ובקצות הכנפיים; בקוקפיט זה יורגש: תיתכן הפרעה באנטנות או שמערכות ישתעלו לרגע - אך הן תוכננו לכך ויחזרו לפעול. לא חזרו? בשביל זה טסים עם מערכות גיבוי.
פיזית, זה יכול לגרום לנזקי מעטפת: סימני חריכה, נורה שתישרף, או חורים קטנים - כשכולם ממוקמים רחוק מתא הנוסעים, ויתוקנו בקלות אחרי הנחיתה.
ומה קורה בקבינה? איך אתם תחוו פגיעת ברק? סביר שתראו אכבר פלאש מהחלון, ומצב שגם את הרעם תשמעו - אבל פה תיגמר החוויה; אתם יכולים לספר לחברים שלכם שמפחדים לטוס: אין סיבה לדאגה וגם בחורף תהיה להם טיסה נעימה.
ומה עם מטוסי קרב? להם אין את הפריבילגיה לעקוף עננים לנוחיות הצוות; לפעמים חייבים לעבור צמוד לסערות כדי להגיע למטרה בזמן, ובצורה מאובטחת.
בהיסטוריה תועדו חילות אוויר ששמו דגש מיוחד על טיסה במזג אוויר קשה; ביפן הקיסרית נשלחו חניכי קורס הטיס של חיל הים לצלוח סערות עם מטוסים קלים ואפילו דאונים. כדי לעמוד בדרישות המבצעיות, מטוסים צבאיים מקבלים מיגון נרחב נגד ברקים, רכיבי פריקה עם בליטה מינימלית מהגוף כדי שלא ישפיעו על חתימת המכ"מ, וצרור מערכות גיבוי למקרי נזקים.
זה תופס גם לגבי כל מה שהם נושאים תחת הכנפיים: טילים, פצצות, מיכלי דלק נתיקים, פודים עם מצלמות ורכיבי תקשורת או חביות בירה (סיפור אמיתי, לפעם אחרת). הכל כדי שמזג האוויר לא ימנע מאיתנו מלהפציץ מה שצריך, היכן שצריך. שימרו על עצמכם, היו עירניים וננצח.
