Είναι γεγονός, ότι ο πάγος και οι καταιγίδες είναι από τους χειρότερους περιβαλλοντικούς κινδύνους που ενδέχεται να αντιμετωπίσουν τα πληρώματα των αεροσκαφών. Οι ατμοσφαιρικές συνθήκες κάτω από τις οποίες ενδέχεται ένα αεροσκάφος να χτυπηθεί από κεραυνό, ήταν αντικείμενο μελέτης από τις πρώτες πτήσεις των αεροσκαφών με κινητήρα. Οι καταιγίδες καθώς και ο παγετός και οι ισχυροί άνεμοι, ήταν φαινόμενα που ήταν προτιμότερο να αποφεύγονται κατά την πτήση.
1. Συστήματα Καταγραφής Κεραυνών
Για τη απόκτηση πληροφοριών σχετικά με αυτές τις επικίνδυνες συνθήκες, δημιουργήθηκαν διάφορα συστήματα καταγραφής κεραυνών. Η αρχή έγινε το έτος 1938, όταν η υποεπιτροπή αντιμετώπισης μετεωρολογικών προβλημάτων της Εθνικής Συμβουλευτικής Επιτροπής για την Αεροναυπηγική (NACA: National Advisory Committee for Aeronautics) διένεμε ένα δεκαεξασέλιδο ερωτηματολόγιο στους αερομεταφορείς και τις ένοπλες δυνάμεις. Οι πιλότοι καλούνταν να συμπληρώσουν το ερωτηματολόγιο μετά από κάθε εμπλοκή σε περιστατικό με κεραυνούς και να το προωθούν στη N.A.C.A. Η εφαρμογή του εν λόγω συστήματος καταγραφής σταμάτησε το 1950, και τη σκυτάλη πήραν άλλα αντίστοιχα συστήματα καταγραφής που μας παρέχουν σημαντικές πληροφορίες.
2. Πότε τα αεροσκάφη ενδέχεται να χτυπηθούν από κεραυνούς ;
Mε βάση στοιχεία από τα προαναφερθέντα συστήματα αναφοράς, τα υψόμετρα που φαίνεται τα αεροσκάφη να δέχονται κεραυνούς, συγκρίνονται συνήθως με το ύψος που φτάνει ένας τυπικός σωρειτομελανίας (cumulonimbus/CB). Oι σωρειτομελανίες είναι βροχοφόρα σύννεφα κάθετης ανάπτυξης (εικόνα 1), τα οποία μπορούν να φτάσουν σε ύψος τα 10 χιλιόμετρα, και να επεκταθούν έτσι πάνω από την τροπόσφαιρα και μέχρι την τροπόπαυση.
Τα στοιχεία δείχνουν ότι κάτω από το υψόμετρο των 6 χιλιομέτρων, υπάρχουν πολύ περισσότεροι κεραυνοί από ότι πάνω από αυτό το υψόμετρο, επομένως είναι πιο πιθανό ένα αεροσκάφος να χτυπηθεί από κεραυνό σε χαμηλότερο υψόμετρο, κυρίως κατά τη φάση της ανόδου, ή σε περίπτωση παραμονής (hold) του σε χαμηλό υψόμετρο. Είναι φανερό, ότι τα χτυπήματα από κεραυνούς που προκύπτουν περί τα 3 χιλιόμετρα και άνω, είναι αποτέλεσμα ηλεκτρικών εκκενώσεων εντός του νέφους μεταξύ θετικά και αρνητικά φορτισμένων σημείων, ή μεταξύ παρακείμενων νεφών. Από την άλλη, οι κεραυνοί που προκύπτουν κάτω από τα 3 χιλιόμετρα είναι αποτέλεσμα ηλεκτρικής εκκένωσης μεταξύ του νέφους και του εδάφους. Τα χτυπήματα από κεραυνούς πάνω από τα 6 χιλιόμετρα ύψος είναι πολύ σπάνια, καθώς στα μεγαλύτερα υψόμετρα είναι πιο εύκολο για τα αεροσκάφη να αποφύγουν τα καταιγιδοφόρα νέφη.
Τα στοιχεία από τις καταγραφές, δείχνουν επίσης ότι στις περισσότερες περιπτώσεις τα αεροσκάφη δέχθηκαν κεραυνό ενώ πετούσαν εντός των νεφών τη στιγμή που εκδηλωνόταν βροχόπτωση, η εξωτερική θερμοκρασία ήταν κοντά στο σημείο παγετού ( 0°C), και υπήρχαν και σχετικά ελαφριές αναταράξεις, κατά την πτήση.
3. Οι επιπτώσεις των κεραυνών στα αεροσκάφη.
Στις απαρχές της πολιτικής αεροπορίας, όταν η άτρακτος του αεροσκάφους κατασκευάζονταν από ξύλο, τα χτυπήματα από κεραυνούς ήταν ολέθρια καθώς οδηγούσαν στην εκδήλωση φωτιάς. Σε κάποιες περιπτώσεις μάλιστα οι δεξαμενές καυσίμου εξερράγησαν. Ωστόσο, ακόμα και στις περιπτώσεις όπου δεν προέκυπτε σημαντική ζημιά στο αεροσκάφος, οι πιλότοι συχνά πάθαιναν
ηλεκτροπληξία ή σοβαρά εγκαύματα καθώς δέχονταν τον ηλεκτρισμό μέσω των μεταλλικών πεντάλ και του πηδαλίου. Με την εξέλιξη της αεροναυπηγικής, και την ναυπήγηση πλήρως μεταλλικών αεροσκαφών τα περισσότερα από τα καταστροφικά αποτελέσματα έπαυσαν να υπάρχουν ωστόσο οι καταιγίδες συνέχιζαν και συνεχίζουν να αντιμετωπίζονται με σεβασμό.
Με την πρόοδο της γνώσης, διαπιστώθηκε ότι ο κεραυνός εκτός από το άμεσο αποτέλεσμα που μπορεί να έχει στο σημείο επαφής με το αεροσκάφος (εκδορές, βαθούλωμα, κάψιμο κ.α), μπορεί να προκαλέσει και έμμεσες επιπτώσεις που μπορεί να επηρεάσουν εξοπλισμό που βρίσκεται μακριά από το σημείο επαφής του κεραυνού. Παρά το γεγονός ότι η μεταλλική κατασκευή του αεροσκάφους, του παρέχει σημαντική ηλεκτρομαγνητική θωράκιση υπήρξαν περιπτώσεις όπου ο προερχόμενος από τον κεραυνό ηλεκτρισμός πέρασε μέσω της καλωδίωσης του αεροσκάφους και επηρέασε ζωτικά του όργανα και εξοπλισμό.
Στις 05 Μαΐου του 2019, αεροσκάφος των ρωσικών αερογραμμών τύπου Sukhoi Superjet 100, χτυπήθηκε από κεραυνό ενώ είχε απογειωθεί από το αεροδρόμιο Sheremetyevo της Μόσχας. Έπειτα, το αεροσκάφος αντιμετώπισε αστοχίες στα ηλεκτρονικά συστήματα και τέθηκε εκτός λειτουργίας το σύστημα του αυτόματου πιλότου. Το πλήρωμα, επέστρεψε στο αεροδρόμιο αναχώρησης δηλώνοντας κατάσταση έκτακτης ανάγκης και δυστυχώς συνετρίβη κατά την προσγείωση (εικόνα 2). Ο απολογισμός ήταν 41 επιβαίνοντες νεκροί.
4. Καταιγίδες και αεροδρόμια.
Σημαντικό ρόλο στην ομαλή λειτουργία των αεροδρομίων διαδραματίζει η έγκαιρη προειδοποίηση για την εκδήλωση ακραίων καιρικών φαινομένων. Στην περίπτωση εκδήλωσης ισχυρής καταιγίδας με κεραυνούς, τα αεροδρόμια ενημερώνουν το προσωπικό που δραστηριοποιείται στην πίστα είτε ηχητικά μέσω μεγάφωνων και ασυρμάτων είτε με τη χρήση φωτεινών προειδοποιήσεων. Όταν μάλιστα η καταιγίδα συνοδεύεται από υψηλή κεραυνική δραστηριότητα ενδέχεται να δοθεί εντολή για προσωρινή παύση της διαδικασίας ανεφοδιασμού των αεροσκαφών. Αυτό γίνεται διότι το αεροπορικό καύσιμο είναι εύφλεκτο και στην περίπτωση που κεραυνός χτυπήσει την ευρύτερη περιοχή εντός της οποίας λαμβάνει χώρα ανεφοδιασμός υπάρχει σοβαρή πιθανότητα εκδήλωσης πυρκαγιάς.
Επίσης, σε κάποιες περιπτώσεις δεν επιτρέπεται η παροχή ρεύματος στο αεροσκάφος από εξωτερική μονάδα, η χρήση ακουστικών ενσύρματης ενδοεπικοινωνίας και σε κάποιες συνίσταται η παύση κάθε επίγειας δραστηριότητας (π.χ επιβίβαση-αποβίβαση επιβατών) και η παραμονή του προσωπικού σε κλειστούς χώρους.
Έχει παρατηρηθεί με βάση τα στοιχεία του Eurocontrol ότι η ύπαρξη βροχοφόρων νεφών κάθετης ανάπτυξης (cumulonimbus/CB) εντός ακτίνας 10 χιλιομέτρων από τα αεροδρόμια έχει αυξηθεί τα τελευταία χρόνια λόγω της κλιματικής μεταβλητότητας. Στην ευρωπαϊκή ήπειρο τα αεροδρόμια τόσο σε βόρειες όσο και νότιες περιοχές έχουν αναφέρει αύξηση τόσο της έντασης όσο και της συχνότητας εμφάνισης τέτοιων φαινομένων.
Αρθρογράφος: Σιλιβέρδης Σπύρος