Fly og statisk elektrisitet
-for spesielt interesserte-
Også flybransjen "sliter med" statisk elektrisitet og ESD (lynnedslag) og må finne løsninger som gjør at vi kan fly trygt fra sted til sted. Og det har de heldigvis funnet. Alle moderne passasjerfly er utstyrt med såkalte static discharge wicks som forhindrer at elektrostatisk ladning samler seg opp på flykroppen. Når et fly beveger seg gjennom lufta blir utsiden av flykroppen, som oftest består av aluminium, triboelektrisk oppladet. Oppladningen varierer med flyets hastighet, luftfuktighet og atmosfæriske forhold. Spesielt i store høyder er lufta svært tørr, noe som øker oppladningen. Elektrostatisk ladning som bygger seg opp på flykroppen under flyging har en tendens til å samle seg rundt skarpe kanter og utspring som bakkant av vinger, flaps, balanse- og høyderor etc. Derfor monteres static wicks (utladere) på disse stedene, se bilde. De består av hundrevis av karbonfibre, som er svært elektrisk ledende, innkapslet i en fleksibel hylse med en diameter på bare noen få millimeter og som strekker seg 10-20 cm bakover i lufta ut ifra de steder hvor de er montert.
Fiberendene er spissformede og ladning som samler seg på fibrene skaper et elektrostatisk felt. Når feltstyrken foran de spisse endene overstiger den feltstyrke som er nødvendig for å skape et dielektrisk sammenbrudd i lufta rundt utladerne blir lufta ionisert og elektrisk ledende (luft er normalt en elektrisk isolator heldigvis). Overskuddsladningen ledes da ut i lufta. Dette fenomenet kalles coronautladning. For at utladerne skal fungere effektivt og sikkert må alle separate deler på flykroppen være elektrisk sammenkoblet. Det gjøres ved hjelp av "bonding strips" , en slags kabler som sørger for at alle deler har det samme elektriske potensial og at det derfor ikke oppstår potensielt farlige gnistutladninger mellom de forskjellige delene.
Hva vil skje hvis elektrostatisk ladning fikk samle seg opp på flykroppen?
Uten static wicks kan statisk overskuddsladning på flykroppen begynne å ionisere luft-partiklene og coronautladning (se avsnitt over) oppstår rundt deler av flyet.
Uheldigvis oppstår coronautladning oftest på kommunikasjons- og navigasjons-antenner. Coronautladningen skaper interferens og kan derfor medføre store problemer eller til og med blokkere radiosamband og navigasjon. Overskuddsladning kan også forårsake brann.
Hva med lynnedslag mot flyet?
Det er ikke uvanlig at lynnedslag, som er ESD i ekstrem utgave, treffer passasjerfly og de er bygd for å tåle det. Også når det skjer er static wicks en sikkerhetsfordel. Overskuddsladningen pga lynnedslaget ledes mot utladerne og sendes trygt ut i atmosfæren. De ekstreme ladningene klarer ofte å svi i stykker eller smelte utladerne
som er enkle å skifte ut.
Hva med drivstoffpåfylling?
For å forhindre gnistutladninger pga potensialforskjell mellom fly og jord , blir flyet jordet mekanisk ved drivstoffpåfylling. Selv om alle landingshjul på passasjerfly er tilsatt karbon for å gjøre de elektrisk konduktive , blir flyet for sikkerhets skyld likevel jordet mekanisk. Og det er jo betryggende.
