走進(jìn)閃電

姑蘇云煙

閃電的威力是巨大的，在一次雷雨閃電中，閃電剛剛放電時(shí)的電壓約等于5億伏。如此巨大的威力難免讓人膽戰(zhàn)心驚。這對于電閃雷鳴中的飛機(jī)來說，有沒有影響呢？人們又有哪些方法與之抗衡呢？

20世紀(jì)中期，美國空運(yùn)界日益感到有必要研究閃電對飛機(jī)的影響了，他們將此事委托給美國航空航天局。航天局在弗吉尼亞州成立了一個(gè)雷暴公害研究中心。專家認(rèn)為，要揭開閃電之謎，最好的辦法是深入閃電現(xiàn)場。

航天局選用了一架F-106B戰(zhàn)斗機(jī)作為工具。實(shí)際上，這是一間飛行的閃電實(shí)驗(yàn)室。機(jī)艙內(nèi)布滿了各種儀器、儀表，它們都是觀察閃電的“耳目”，一旦碰上閃電，就能記錄它的頻率、幅度、電流、電壓和持續(xù)時(shí)間等。

一個(gè)夏天的早晨，烏云密布，F(xiàn)-106B駕駛員布朗顯得既興奮又緊張，他立即駕駛飛機(jī)直插云霄，迅速進(jìn)入雷暴區(qū)域。“它像一條無頭無尾的蛇，快得難以置信，彎彎曲曲地向飛機(jī)奔來。開始像是在我前方發(fā)生了一次爆炸，一條非常

明亮的曲線一下裂成了許多細(xì)絲，并即刻包住了機(jī)身前部，隨即一聲巨響……”布朗事后回憶道。

F-106B自投入工作以來，進(jìn)入雷壓采樣區(qū)近1400次，被閃電擊中近700次，讓人們對閃電有了較多的了解。每次飛行歸來，機(jī)身總是布滿燒焦的斑跡，那是閃電給它留下的紀(jì)念。它平均每年飛行50次，通常在雷暴區(qū)飛行2～3分鐘。有時(shí)，它在地面雷達(dá)指揮下，進(jìn)入電荷密布的云層，去觸發(fā)閃電。此時(shí)的情況與上述迥然有異：閃電好似一分為二，被剖成上、下兩個(gè)層面，像是兩段橡皮帶，披在機(jī)身之上，可長達(dá)200米。

精巧的儀器為我們揭開了許多閃電的秘密。例如，通常看到的一次閃電，其實(shí)并非一次，而是由20多次組成的，其電流可達(dá)20萬安培;

而總的能量，要比人們想象的小得多，僅相當(dāng)于美國一個(gè)家庭一年的耗用電能。由于閃電放電時(shí)間短促——1/200萬秒，所以功率很大。

一般來說，閃電對飛機(jī)的危害很小。因?yàn)榻饘俚臋C(jī)身就像一根避雷針，絕大部分電流都在機(jī)身表面通過。電流的“集膚效應(yīng)”，也就是電流集中在飛機(jī)的“皮膚”部分，使得機(jī)內(nèi)的人和物都安然無恙。

如此說來，航天局的研究是否沒有什么價(jià)值呢？不。得出上述“避雷針”的結(jié)論正是時(shí)候。因?yàn)檫M(jìn)入21世紀(jì)，為使飛機(jī)變得更輕、更堅(jiān)韌、速度更快，機(jī)身都采用鋁合金和樹脂纖維的混合材料。這樣失去了全金屬機(jī)身屏蔽的飛機(jī)，一旦遇上閃電，機(jī)內(nèi)電子系統(tǒng)將受到明顯的影響，危險(xiǎn)性提高，那么遇到閃電怎么辦？

為此，有關(guān)專家在飛機(jī)的外殼中植入了一層類似紗布的金屬網(wǎng)，而這層金屬網(wǎng)貫穿著整個(gè)飛機(jī)外殼。這層“皮膚”僅在飛機(jī)外部導(dǎo)電，電流是無法進(jìn)入內(nèi)部的。當(dāng)然，連接燃料箱的電子器件都被嚴(yán)格屏蔽，不會(huì)受到外部脈沖干擾。這樣，飛機(jī)即使在電閃雷鳴的惡劣天氣中飛行，也不會(huì)受到影響。

說了這么多，閃電是不是對人類只有危害、沒有益處呢？當(dāng)然不是了。閃電能合成臭氧。每當(dāng)雷雨之后，人們在鄉(xiāng)村田野或城市公園中，常會(huì)聞到一股清香，這就是新產(chǎn)生的臭氧。在地球大氣層臭氧被大量消耗、臭氧保護(hù)圈日漸變薄的今天，閃電補(bǔ)充新的臭氧是很可貴的。此外，閃電能使空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化成氮化物，這些新生成的氮化物是極好的肥料，它們隨著大兩降落大地，給耕地送來了天然肥料。

這些還不算，閃電還跟人類起源有關(guān)呢！這話怎么說？原來，在探索生命起源的研究中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)閃電和雷擊是生命誕生的催化劑。如果沒有閃電促使氨基酸的合成，生命的誕生將被大大推遲?？梢?，閃電是有功勞的