تتعرض أكثر من 70 طائرة يوميا لضربات البرق، لكن الركاب غالباً لا يشعرون بشيء بفضل أنظمة الحماية المدمجة في هيكل الطائرة.
وصممت هذه الأنظم لتناسب الشكل التقليدي للطائرات المعروف بـ”الأنبوب والجناح”، لكن مع التصاميم المستقبلية قد تحتاج هذه التقنية إلى تغيير.
وقد تمكن فريق من مهندسي الفضاء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT)، من تطوير أداة تعتمد على الفيزياء للتنبؤ بكيفية انتشار البرق على أي تصميم للطائرات، حتى تلك التي لم تختبر بعد. الأداة ترسم خريطة للمناطق الأكثر عرضة للصواعق، لتحديد مستوى الحماية المطلوب لكل جزء من الطائرة.
وقالت أستاذة الهندسة الجوية في “MIT” كارمين غيرا غارسيا: “التصاميم الجديدة تختلف جذرياً عن الطائرات التقليدية، ولا يمكننا الاعتماد على البيانات التاريخية وحدها”، وأضاف “الفيزياء هي الحل، لأنها لا ترتبط بشكل محدد للطائرة.”
الطائرات الحالية تعتمد على تصميم “الأنبوب والجناح”، وهو ما جعل أنظمة الحماية فعالة لعقود. لكن الصناعة تتجه نحو تصاميم مبتكرة مثل الأجنحة المدمجة والهياكل المدعومة بالدعامات لتقليل الوزن واستهلاك الوقود. هذه الأشكال الجديدة تطرح تحديات غير مسبوقة في مواجهة البرق.
لا تعتمد الأداة الجديدة على التجارب الطويلة في الجو، بل على نماذج فيزيائية تحاكي كيفية تدفق الهواء حول الطائرة، وتوقع النقاط التي قد يلتصق بها البرق أولاً، ثم مساره عبر الهيكل. وكشفت النتائج عن خرائط دقيقة تحدد المناطق التي تحتاج إلى تعزيز الحماية دون زيادة الوزن بشكل مبالغ فيه.
ولا يقتصر الابتكار على الطيران فالفريق يدرس تطبيق التقنية على توربينات الرياح، التي تخسر نحو 60% من شفراتها بسبب الصواعق، خاصة مع التوسع في المزارع البحرية.
نشرت الدراسة في مجلة “IEEE Access”، بدعم من شركة “بوينغ”، التي ترى في هذه التقنية فرصة لوضع معايير جديدة لصناعة الطيران.
العربية
