пятница, 29 октября 2021 г.

Удар молнии в яхтенную мачту


Как известно из школьного курса физики, грозовое облако чаще формируется во второй половине дня, в силу разницы прогрева земных и водных поверхностей, а также соответствующей этому конвекции. Лёгкий тёплый воздух, поднимаясь высоко вверх, иногда вытягивается вертикально на десяток миль. Верхушка грозового облака визуально напоминает своей формой «наковаленку», и зачастую на несколько миль превышает его основание.

Забираясь на большую высоту к низким температурам, обильная влага, остывая, конденсируется, превращаясь в воду и далее — в кристаллы льда. Интенсивное трение капель и льдинок создаёт электростатический заряд. В верхнем эшелоне — заряд положительный, в нижнем — отрицательный. Это объясняется их различной массой: лёгким частицам условно присвоили обозначение «плюс», более тяжёлым — «минус».

Поверхность планеты, её реки, озёра, моря и океаны так же несут на себе отрицательный заряд. Однако под влиянием электростатической индукции (передачи заряда, который тут же изменяет свою полярность) поверхность воды (точно так же, как и поверхность суши) получает в итоге от грозового облака положительный заряд и, соответственно, сразу передаёт его корпусу вашего плавсредства.

А так как все разноимённые заряды притягиваются, то «плюс», возникающий на самом топе яхтенной мачты будет стремиться навстречу «минусу», присутствующему в нижней части фронта грозовой тучи. Во время пробоя мощным электрическим разрядом воздушного поля, с трудом разъединяющего эти разноимённые потенциалы, происходит ослепительная вспышка, сопровождаемая громом.

Этот пробой не был бы так опасен, если бы молния не была настолько мощной. В существующих научных выкладках фигурируют цифровые показатели уровня напряжения грозового разряда от нескольких десятков до тысячи миллионов вольт и силой тока до полумиллиона ампер. Около двадцати лет назад молния ударила в мачту 32-футувого катамарана известного британского яхтсмена Ричарда Вудса (Richard Woods).

Ричард не поленился описать опасный и, как выяснилось, крайне недёшево обошедшийся владельцу плавсредства случай. Это произошло в середине лета 2002 года на атлантическом побережье Соединённых Штатов, в полосе тёплого и достаточно влажного климата земель Северной Каролины. Правда, катамаран Вудса шёл не по Атлантике, а пересекал под двигателем пресные воды огромного залива Pamlico Sound.

После двух часов дня Ричард с досадой обнаружил, что небо изобилует грозовыми облаками, а вдали по курсу зависла тёмная пелена дождя. Обойти плотный ливень, не попав в неприятности не представлялось возможным, и потому Вудсом было принято решение отстояться на якоре. Яхтсмен оставил управление и начал готовиться к стоянке. Вполне вероятно, что это спасло ему жизнь…

Однако отдать свой якорь Ричард Вудс не успел. Раздался оглушительный треск, и откуда-то сверху на бедную голову шкипера обрушился град мелких креплений, металлических и пластмассовых обломков, ещё совсем недавно составлявших топ мачты, вмиг размётанный мощнейшим ударом молнии. Прикрыв макушку ладонями, ошарашенный мореход присел на палубу, по запаху озона окончательно убедившись, что оказался мишенью грозового облака.

Разумеется, что в конце концов, уже став на якорь, шокированный владелец катамарана немедленно бросился осматривать свою посудину. Оказалось, что работавший во время грозы подвесной мотор перестал заводиться.

Вышла из строя его плата электронного зажигания двигателя и полный набор яхтенной электроники, включая бортовую автоматизированную систему оповещения нави/метео безопасности (NAVTEX) и радиостанцию. Коробчатый пенал ST2000 — штатного авторулевого устройства выглядел так, будто был легко прошит насквозь разрывной пулей крупного калибра.

Путевой компас у штурвала рулевого пострадал по-своему — его указатель выдавал тридцатиградусную (!!!) погрешность. В рубке, пропитанной вонью сгоревших проводов и усыпанной стеклом взорвавшихся ламп, ситуация выглядела удручающе. Слава богу, что распред/щит с расплавленными предохранителями, растаявшие, как дым диодные светильники и сгоревший реостат напряжения не вызвали возгорания внутренней обшивки каюты.

Несколько электронных часов, барограф, CD-плеер, ноутбук и холодильник — всё было выведено из строя в одно мгновение. Убойный разряд молнии двигался по пути наименьшего сопротивления.

После удара в топ дюралюминиевой мачты разряд проследовал по вантам к леерным стойкам, оставив снизу под их креплениями прожжённые борозды на пластиковом корпусе катамарана. По леерам и проводке промчался в корму, по пути уничтожив картплоттер, и ушёл в воду через плоскости рулевых перьев.

Если бы в этот момент Ричард держался за штурвал, трос бакштага или сидел на мокрой палубе, ему было бы несдобровать… Поднявшись на верхушку мачты, он с удивлением обнаружил, что ни сама металлическая мачта, ни вантовые крепления и краспицы не пострадали. Однако его воспоминания о том, что на пустом пятаке мачтового топа когда-то мирно располагалась коротковолновая антенна, анемометр и навигационный топовый огонь, подтверждали мощность грозового разряда.

Грозовое облако –"наковальня"
Спустя некоторое время мореходу пришлось убедиться в полной негодности ручного эхолота и ручного GPS-приёмника, а также почти нового аккумулятора, вовсе переставшего удерживать номинальную ёмкость заряда. Итоговая сумма ущерба оказалась весьма значительной.

А ведь подобной ситуации возможно было бы избежать, если бы только британский яхтсмен не привык обходиться в своих родных широтах без молниеотвода. Кроме того, он отлично усвоил, что абсолютно не лишне иметь на яхтенном борту механические часы, секстант и бумажные карты.

Впрочем, даже защитное обеспечение от удара молнии не даёт гарантии выживаемости электронных приборов. Слишком велик потенциал мощности её грозового разряда и слишком хрупка низковольтная электроника. При встрече с грозовым облаком, лучше всего просто отключать аппаратуру от розеток питания. Ну, а чтобы почувствовать себя ещё более уверенно, рекомендуется прятать нежные гаджеты в металлические ёмкости. На худой конец подойдёт печная духовка или большая камбузная кастрюля.

Но кроме сохранности бортового имущества, неплохо было бы озаботиться и мерами собственной безопасности — ведь они достаточно просты. При приближении грозы следует закончить водные развлечения и рыбалку, не говоря уже о дайвинге. Сидя на палубе, не стоит опускать свои конечности за яхтенный борт. Следует держаться подальше от мачты, релингов, лееров и стоячего такелажа, ведь даже обычный мокрый канат способен быть опасным во время грозовых разрядов.

И в заключение остаётся только лишь добавить: чтобы легко и безоговорочно уклониться от героического преодоления крупных погодных неприятностей, увы, часто возникающих в полосе ненастного фронта, нужно в эту ситуацию просто не попадать. Как говорится, лучшая защита от грозового ливня — это крыша сухого дома на твёрдом берегу с чашкой чая или кружкой пива на столе.

А потому, проложив на своей карте маршрут предстоящего плавания, а тем более отваливая от пирса под всеми парусами, желательно, кроме штыря молниеприёмника на топе мачты и медной пластины — молниеотвода на киле, иметь постоянный доступ, к актуальному и долгосрочному прогнозу погоды. Ведь благодаря Ричарду Вудсу мы убедились, что удар молнии в яхтенную мачту очень сложно назвать приятным атрибутом романтического путешествия…

Комментариев нет: