Hoe gevaarlijk is een blikseminslag in een vliegtuig?

January 07, 2019

Onweer en vliegen? Daarvan gaan je haren recht overeind staan. Wist je dat onweer wereldwijd zo’n 50 keer per dag inslaat in een vliegtuig en deze perfect in staat zijn dit te doorstaan? KLM schreef er een uitgebreide blog over, in het Engels wel te verstaan! Daarom hier een wat verkorte en Nederlandse versie.

  • KLM Cityhopper heeft jaarlijks te maken met ongeveer 50 blikseminslagen. Met een vloot van 49 vliegtuigen is dat 1 blikseminslag per vliegtuig per jaar;
  • Volgens IATA, wat staat voor International Air Transport Association, wordt elk vliegtuig uit de gehele vloot van commerciële vliegtuigen (zo’n 23.600 in totaal) jaarlijks 1 of 2 keer getroffen. Dit komt neer op 50 inslagen per dag!
  • Een bliksemflits heeft een temperatuur van 30.000 graden Celsius, wat pittig heet is;
  • Bij een blikseminslag gaat er ongeveer 200.000 ampère door het vliegtuig. Te bedenken dat je zekeringen thuis al bij 16 ampère doorslaan!
  • Onweer slaat gewoonlijk in tussen 1,5 en 6 km en vaak tijdens het opstijgen of landen;
  • Onweer slaat het vaakst in tijdens gemiddelde of zware turbulentie met temperaturen rond het vriespunt;
  • 90% van de inslagen worden veroorzaakt door het vliegtuig zelf. Dit fenomeen wordt ‘Aircraft Induced Lightning’ genoemd.

Wat gebeurt er wanneer bliksem inslaat in een vliegtuig?
In de eerste video in het blog van KLM zie je inslaande bliksem bij een Boeing 777-300 die net opsteeg van de Polderbaan op weg naar Lima. De bliksem sloeg in onder de cockpit op een hoogte van slechts 609 meter en verliet het vliegtuig weer via de linkervleugel. Het wordt vaak teruggezien dat de bliksem inslaat op een ‘extreem’ punt (cockpit, vleugel of staart) en het ook weer verlaat op zo’n punt. Dit betekent dat de bliksemflits door een gedeelte van de romp gaat. Tijdens een onweersbui nemen negatief en positief geladen deeltjes deel aan een soort gevecht, dus wanneer een vliegtuig deze sterk geladen atmosfeer passeert, werkt dit net als een bliksemafleider.

Wat ervaren passagiers en piloten?
Wat merk je nu eigenlijk echt van een blikseminslag? Bijna helemaal niets! Er is een flits en een knal, welke vrij luid kan zijn, maar daarna is het over. Piloten geven het altijd aan bij de toren of een ander vliegtuig in hetzelfde gebied ter waarschuwing wanneer bliksem is ingeslagen. Daarnaast dient een toestel na afloop geïnspecteerd te worden aan land.

De kooi van Faraday
Dit is een kooivormige constructie van elektrisch geleidend materiaal, zoals koper of ijzer, die ervoor zorgt dat statische elektrische velden niet tot binnen de kooi kunnen doordringen en biedt bescherming tegen statische ontladingen zoals bliksem. Een vliegtuig geleidt elektriciteit op vrijwel dezelfde manier als de kooi van Faraday. Oudere vliegtuigen (Boeing 747 en 777) geleiden elektriciteit heel makkelijk, omdat ze zijn gemaakt van aluminium. Veel nieuwere vliegtuigen zijn gemaakt van synthetische lichtgewicht composietmaterialen. Deze vliegtuigen hebben een ultrafijn koperen netwerk dat de composietcomponenten bedekt of een speciaal type aluminiumverf die elektriciteit geleidt. Deze huid geleidt elektriciteit langs de buitenkant van de cabine, vrachtcompartimenten en brandstoftanks. De bliksemgeleiders op de vleugeltips zorgen ervoor dat de bliksem het vliegtuig verlaat. Dit betekent dat het vliegtuig deel uitmaakt van het pad van de bliksemschicht naar de grond, zodat de passagiers in de cabine altijd veilig zijn.

Het is voorbij in een flits!
Als passagier merk je niet zo veel van een blikseminslag, maar voor het grondpersoneel staat er veel werk te verrichten. Volgens protocol dient een vliegtuig een visuele inspectie te ondergaan door het onderhoudspersoneel na het landen. Een blikseminslag kan ervoor zorgen dat verf afbladdert en er sporen achterblijven op de achterkant van de vleugels en staartuiteinden. Grondmonteurs inspecteren het hele vliegtuig om het punt van binnenkomst en uitgang van de donderslag te vinden. Dit kan best een uitdaging zijn, omdat het punt van binnenkomst zo klein is als een potloodpunt!

Drones als reddingsmiddel
Hoe worden deze kleine aandoeninkjes gevonden? Tijdens een routine-inspectie inspecteert het hele team de romp en de rest van het vliegtuig. In 80% van de gevallen is het vliegtuig binnen 20 uur weer beschikbaar voor gebruik. Het duurt 4 uur om de schade volledig te beoordelen. Er wordt naar gestreefd om deze controles sneller en beter te maken en hierbij drones in te zetten. Drones kunnen de inspectietijd tot 80% verkorten. Drones mogen nu alleen naar de hangar worden gevlogen, maar de wens is om de drones ook naar de gate te laten vliegen om een schaderapport te laten opstellen. Nu wordt er bij KLM gewerkt met een app waarmee schade met behulp van Augmented Reality kan worden gevisualiseerd!

Veiligheid voorop
Welke andere functies zorgen ervoor dat vliegtuigen veilig kunnen vliegen in en rond onweersbuien? Er kan niets fout gaan bij een blikseminslag, omdat een vliegtuig werkt als een kooi van Faraday. Hetzelfde als met een auto. Als de bliksem inslaat terwijl je rijdt, wordt aangeraden de auto tegen een lantaarnpaal of ander geleidend voorwerp te parkeren om de lading kwijt te raken voordat je de auto uit kunt stappen. Vliegtuigen beschikken over een soort ‘statische pruiken’ (dunne metalen draden achter de vleugels) die ervoor zorgen dat de geaccumuleerde lading tijdens de vlucht vrijkomt. Vliegtuigen hebben allerlei mechanismen om ervoor te zorgen dat de 200.000 versterkers die er doorheen gaan geen invloed hebben op de elektronica en systemen. Dit wordt grondig getest voordat een vliegtuig in gebruik wordt genomen. Deze tests simuleren blikseminslag op de romp en interne componenten.

Aircraft Induced Lightning
Wist je dat er veel kans is dat je een blikseminslag kunt filmen bij Schiphol? De reden hiervoor is Aircraft Induced Lightning. Vliegtuigen lijken op een bliksemafleider omdat ze een brug vormen tussen de positief en negatief geladen deeltjes in een onweersbui. Vliegtuigen kunnen zelfs hun eigen bliksemschicht genereren en dan vooral in de herfst en winter. Dan botst de relatief warme lucht uit de Noordzee met bewolkte, onstabiele, koude lucht in het binnenland. Bliksemslagen kunnen zelfs optreden wanneer deze normaliter niet zouden ontstaan in een koude temperatuur. De vliegtuigen creëren in 90% van de gevallen zelf de bliksem!