Gewitterzellen und Blitze

[Mike Strasser]

Hallo

 

Am Freitag hat es zwischen 16:00 und 17:00 über LSZH wieder mal so richtig gekracht, geblitzt und natürlich geschüttet...

dabei habe ich beobachtet, wie die startenden Flieger kurz nach dem Abheben von der 16, so schön im folgenden Linksturn, genau in die tiefen, schwarzen Gewitterwolken, aus denen regelmässig zünftige Blitze zuckten, wie wenn nichts wäre, eintauchten und verschwanden....

 

Frage an die Profis:

Wie gefährlich sind solche Gewitterzellen ,und vor allem Blitze, für ein Flugzeug?

Ich habe mal gemeint, dass das gefährlich für die empfindliche Elektronik des Fliegers sei. Abgesehen von den heftigen Turbulenzen die in einer Gewitterzelle herrschen...

 

Gruss,

Mike

[Thomas Esser]

Hallo Kollegen,

 

nur ein kurzer "Zwischenruf":

 

Ein Flugzeug ist prinzipiell ein Farradayscher Käfig (sonst würden die Insassen gebruzelt )In wie weit nun aber der Rahmen als Masse für die Elektronik bzw. generell die Stromversorgung o.ä. gebraucht wird kann ich nicht sagen.

 

Das ADF und wohl auch der magnetische Kompass spielen im übrigen in einer Gewitterzelle verrückt. Schuld daran sind die teils starken elektromagnetischen Felder.

 

Wie Du ganz richtig sagst herrschen in den Zellen starke Turbulenzen. Das sollte aber ein größeres Flugzeug vertragen können. Außerdem berichtest Du ja, dass der Flieger steigt. Er ist also recht schnell durch die Wolken durch. Ach ja, und ebenfalls gefährlich ist die starke Vereisung.

 

So weit meine ersten Gedanken zum Thema

 

keep the aircraft flying

 

Thomas

 

[Dieser Beitrag wurde von Thomas Esser am 06. Mai 2001 editiert.]

[ursmunger]

Hallo,

 

in eine Gewitterzelle wird nur eingeflogen, wenn es absolut unvermeidbar ist!

Ist z.B. eine Gewitterzelle genau auf der Anflugachse, so werden normalerweise die Anflüge unterbrochen.

 

In meiner ACC-Arbeit habe ich noch nie ein Flugzeug in eine CB (Cumulonimbus) einfliegen sehen. Auf grösseren Höhen ist die Hauptgefahr der Hagel - wobei natürlich auch die Turbulenzen nicht zu unterschätzen sind.

 

Urs

[Hans Tobolla]

Hallo miteinander,

 

jeder vernünftige Flieger hat vor einem Gewitter sehr viel Respekt. Selbst unterhalb einer Kumuluswolke, die sich gerade überentwickelt, ist es nicht ganz ungefährlich. Die kann ein Kleinflugzeug reinsaugen wie ein Staubsauger ein Fussel. Ich habe beim F-Schlepp mein Segelflugzeug mal ausgeklinkt und bin abgehauen, weil ich bei über 5 m/s Steigen einfach Angst bekam. Hinterher habe ich erfahren, dass das Schleppflugzeug (Do27) auch noch im Leerlauf flog.

 

In einem Gewitter gibt es Aufwinde, die selbst schon schwere Hagelkörner wieder nach oben reißen, selbstverständlich Vereisung, sonst würden ja der schwere Hagel nicht entstehen, und natürlich auch enorme Abwinde und herrliche Windscherungen. Das alles ist für die meisten Flugzeuge sehr gefährlich, wenn nicht sogar tödlich.

 

Selbst außerhalb der eigentlichen Gewitterwolke ist es gefährlich. Da gibt es die sogenannte Böenwalze. Von der darf man sich keinesfalls erwischen lassen. Schon gar nicht im Landeanflug. So eine Böenwalze ist selbst für einen Jumbo gefährlich. Da kann es nämlich passieren, dass von der IAS plötzlich 50 bis 60 Kts fehlen wenn es blöd kommt.

 

Gruß!

 

Hans

 

 

[Mike Strasser]

Morgen zusammen

 

Na, Eure Antworten bestätigen eigentlich mein Wissen!

O.K., ich weiss natürlich nicht, ob das eine ausgewachsene Gewitterzelle (Cumulonimbus) war (das sieht man eigentlich nur richtig von oben oder von weitem)aber die Wolken waren pechschwarz und die Blitze zuckten unentwegt zu Boden!

Und die Flieger flogen hinein.....

Darum bin ich umso mehr verwirrt

Auch ich dachte eigentlich, sowas sei gefährlich!

Das die Blitze den Insassen nichts (direkt) anhaben können war eigentlich auch klar (eben, wie beim Auto) aber wie sieht's mit der Elektronik des Fliegers aus?

Könnte die ernsthaften Schaden nehmen bei einem Blitzschlag??

 

Gruss,

Mike

 

[Hans Tobolla]

Hallo Mike

 

>>Das die Blitze den Insassen nichts (direkt) anhaben können war eigentlich auch klar (eben, wie beim Auto) aber wie sieht's mit der Elektronik des Fliegers aus?

Könnte die ernsthaften Schaden nehmen bei einem Blitzschlag?? <<

 

Ich warte schon eine ganze Weile auch auf eine Antwort, aber an diese Frage wagt sich möglicherweise keiner von den Technikern ran.

 

Für die Elektronik gilt das Gleiche wie für die Passagiere, sie ist in einem Faradayschen Käfig gut geschützt. Und die Antennen? Antennen haben in aller Regel an ihrem Fußpunkt an Anpassglied, das man so auslegen kann, dass statische Ladungen zum Flugzeugrumpf abgeleitet werden. Jedenfalls kann ich mich aus meiner Zeit als Flugzeug-Elektroniker bei der Luftwaffe nicht daran erinnern, dass Blitze die Elektronik ruiniert haben. Aber vielleicht haben wir es nur nicht bemerkt Blitzeinschläge als normale Ausfälle registriert. Die Sache ist auch schon lange her.

Aber ein anderes Problem gab es, von dem ich fest davon überzeugt bin, dass es durch Blitze entstanden ist. Die elektrischen Ströme bei Blitzen sind ja recht ordentlich und erzeugen starke Magnetfelder, natürlich auch dann, wenn der Blitz die Außenhaut eines Flugzeugs in seine Bahn einbaut. Gelegentlich ist es vorkommen, dass nach Gewitterflügen der magnetische Kompass falsch anzeigte, weil das Fluxvalve (Erdmagnetfeldsensor) einem Störfeld ausgesetzt war. Dieses Störfeld kam von Stahlteilen im Flugzeug, die offensichtlich durch das Magnetfeld eines Blitzstromes magnetisiert wurden, bei uns vornehmlich die Höhenrudermaschine, aber nicht immer.

 

Diese Maschinen wieder flott zu machen, blieb meistens bei mir hängen. Ich benutzte dazu eine tellergroße, wechselstromdurchflossene Spule mit der Absicht, die Teile einfach zu entmagnetisieren. Aber das ging nicht immer, doch konnte ich so wenigstens das magnetische Teil finden, weil es die Spule ganz, ganz leicht abgestoßen hat. Erklären kann ich das nicht, es klingt etwas nach Wünschelrute.

 

Einmal mussten wir sogar eine riesige Entmagnetisierungsspule bauen und die ganze Maschine durchschieben. Das hat tatsächlich als letztes Mittel funktioniert

 

Gruß!

 

Hans

 

[Dieser Beitrag wurde von Hans Tobolla am 25. Mai 2001 editiert.]

[Mike Strasser]

Hallo Hans

 

Danke, dass Du Dich "gewagt" hast zu antworten.

Deine Ausführungen sind sehr interessant, klingen aber doch irgendwie "nostalgisch".

Wie Du selbst schreibst, ist es schon lange her, würde mich noch interessieren, wie lange! Klingt irgendwie so nach: "jaja"(mit zittriger Stimme), "damals nach dem 2.Weltkrieg war eben noch alles anders, da haben wir die Einschusslöcher noch mit Kaugummi zugeklebt..." oder so ähnlich

 

Aber ich möchte Dir um Gotteswillen keinesfalls einen Kriegsveteranen anhängen, nicht, dass Du jetzt beleidigt bist!

 

Bei Deinen Antworten habe ich auf jedenfalls was dazugelernt!!

 

Danke und Gruss

Mike

[Hans Tobolla]

Hallo Mike,

 

die Flugzeuge waren die doppelsitzigen Ausführung des Starfighters F104, und die Sache ist schon 35 Jahre her. So nebenbei:

Weder meine Stimme noch meine Hände zittern. *g*.

 

Hans

[Mike Strasser]

Nein nein, Hans,

das habe ich ja auch nicht ernst gemeint...

 

Aber 35 jahre sind ja auch kein Pappenstiel!

Da war ich gerade dabei, mir die Windeln abzugewöhnen

 

Gruss und schönes Weekend,

Mike

 

 

[Hugo Frey]

Hallo Zusammen

 

Habe mal einen Gewitter-Approach in einer CX A330 auf den Philippinen erlebt. Es war pechschwarz und die Blitze zuckten ununterbrochen. Die heftigen Turbulenzen schüttelten die Maschine durch... man fühlte sich wie ein Eiswürfel im Cocktail-Shaker. Ob wir wirklich direkt durch eine Cumulonimbus flogen, kann ich nicht sagen, jedenfallsa wirkte die ganze Sache schon etwas drastisch.

 

Gruss: Hugo

[Stefan_R]

Blitze können einem Flugzeug schon schaden.

Im Grunde geht der sichtbare Blitz ja nicht nur ins Flugzeug rein, er verlässt das Flugzeug auch und vor allem in Richtung Wolke. Die sichbare helle entladung geht durchaus vom Flugzeug aus.

An der Stelle, an der die Entladung quasi austritt, kann es zu verschmelzungen kommen.

(diese Verschmelzungen können auch wichtige Teile (steuerung etc.) beschädigen)

 

Sehr sehr selten ist es auch schon vorgekommen, dass ein Blitz dabei auch eine Tragfläche beschädigt hat, und durch die hitzeeinwirkung die Treibstoffdämpfe im Flügel entzündet hat. Es gab mehrere solcher Vorfälle, teilweise mit katastrophalem Ergebnis.

 

Beispiele:

Einige Unfälle ausgelöst durch lightning strike:

-TWA L1649Starliner N7313C 20.6.59, Mailand, 68 Tote

-Air Inter Viscount 708 12.8.63, Lyon 15 Tote

-Aeroflot A12B, 29.7.71, Calcutta 7 Verletzte

-Ozark Fairchild 227B, 23.7.73, St. Louis, 38 tote

 

Es ist also Blitzschlag schon eine ernsthafte Gefahr. Gegen echten Blitzschlag nützen auch d. statikentlader nix.

 

Natürlich hat ein Gewitter auch andere Gefahren wie Turbulenzen, Hagel (hat schon einige Flugzeuge übel zugerichtet), Wind etc...

 

Hier ein Bild einer Verschmelzungsbeschädigung durch Blitz an einem A340 Höhenleitwerk:

 

[Mike Strasser]

Hallo Stefan

 

Danke für Deine Infos und Fotos.

 

Die Bilder sind ja wirklich eindrucksvoll und lässt keinen Zweifel an der Gefährlichkeit von Blitzen offen!

 

Wo hast Du die Bilder her?

Von welcher Gesellschaft ist diese A340?

 

Gruss

Mike

[Stefan_R]

Die Bilder hat ein englischer Techniker gemacht, ich glaube es ist ein Turkish A340, bin aber nicht ganz sicher.

 

[Dieser Beitrag wurde von Stefan_R am 06. Juni 2001 editiert.]

[Walter Fischer]

Hallo Stefan und vielen Dank für diese aussagekräftigen Fotos!

Also doch nicht eine ganz so harmlose Sache, ein Gewitter zu durchfliegen, wie mir scheint! Auffällig ist zwar, dass seit offenbar vielen Jahren wegen Blitz- Einschlag kein Flugzeug mehr vom Himmel gefallen ist. In Zürich musste vor wenigen Jahren mal ein Koreaner- Jumbo notfallmässig landen, weil er nach dem Start in Milano über den Alpen in einen schlimmen Hagelschlag geraten ist, und seine vorderen Extremitäten doch viele Beulen, vor allem am Cockpit aufwiesen. Noch mehr geriet selbiger aber in die Schlagzeilen, weil er nach der provisorischen Reparatur vollgetankt bis Oberkante Unterlippe im extremen Tiefflug versuchte unsere Flughafenanwohner zu erschrecken. Es gab dann noch eine Meldung deswegen an die int. Behörden. Vielleicht weiss jemand anderer noch eine interessante Ergänzung zum Vorfall.

Gruss Walti

[Stefan_R]

Weiterer Stoff zu Gewitter/blitzen:

 

Es gab natl. noch einige andere Unfälle aus diesem Grund, hier weitere:

 

December 8, 1963

Pan American World Airways Flight 214, Boeing 707-121, registration

N709PA, near Elkton, Maryland.

The Board determines the probable cause of this accident was lightning- induced ignition of the fuel/air mixture in the No. 1 reserve fuel tank with resultant explosive disintegration of the left outer wing and loss of control.

hier zum Unfallbericht:

http://dnausers.d-n-a.net/dnetGOjg/081263.htm

 

 

MAY.09.1976

747-131F 5-283 19677

Iranian Air Force Madrid area/Spain

...crashed after lightning strike into wingtank

 

 

24 May 1995; Knight Air Embraer Bandeirante; near Leeds, England:

The aircraft broke up in flight during approach in stormy weather. The artificial horizon reportedly failed, and the weather radar was not serviceable prior to the aircraft's last departure...There was evidence of a lightning strike...The three crew members and nine passengers were all killed.

 

 

22.09.2000

Toledo-Express AP / OH / USA

United Airlines UA687

Boeing 727-200 Chicago-ORD -> New York-

The aircraft made a emergency landing after it suffered a lightning strike en-route.

 

Eine Seite mit ganz guten Info´s zu dem Thema:

http://www.onera.fr/dmph-en/foudre/foudroiement.html

 

 

[Peter Guth]

hallo,

 

eine äußerst interessante Diskussion mit weitem Informationsspektrum. Toll.

 

In der Realität wird zunächst grundsätzlich (!) versucht, Gewitterzellen mit adäquatem Abstand zu umfliegen. Wobei sich auch bei anderen Wolken/Wetterlagen sehrwohl elektrische Entladungen bilden können. Nicht umsonst gibt es das stormscobe....

 

Trifft eine solche Enladung (Blitzschlag) das Fluggerät, so besteht theoretisch zunächst keine große Gefahr, denn hier wirkt das Prinzip des faradayeschen Käfigs.

 

Aber: selbstverständlich muß mit Schäden gerechnet gerechnet werden. Im günstigsten Fall fliegen wegen der temporären Überspannung Sicherungen raus, das FMC und andere elektronische Bordsysteme benötigen ein Reset, oder im Extremfall brennen sich regelrecht Löcher im Microsekundenbereich in die Flugzeugzelle. Schlimm daran ist, dass diese "Einschüsse" auch nur im mm Bereich liegen können und dem zur Folge beim Maintainance sehr schwierig zu orten sind.

 

Und, das wegschmelzende Material kann weitere Folgeschäden (z.B. an darunterliegenden Systemen) bewirken. Alles zuammen eine teure, sehr teure Auswirkung bei der Instandsetzung.

Desweiteren besteht die große Gefahr der Magnetisierung von Metallen, wobei hier ganz besonders Kolbentriebwerke betroffen sind. Ein "Treffer" im Jetengine kann (muss nicht) zu schweren Metallstrukturschäden führen, da im Einschlagbereich die Festigkeit (z.B. der Wellen) dramatisch reduziert wird, was unkalkulierbare Folgeschäden nach sich ziehen kann. So oder so ist i.d.R. eine Totalrevision (zumindest des restlose zerlegen und röntgen von Metallteilen) notwendig. Zum Glück decken die Versicherungen solche Schäden ab, vorausgesetzt, die Flightcrew wurde davon als "unabwendbar" überrascht...

 

Sehr schlimm ist so ein Einschlag für die Passagiere im Sinne der psychologischen Wirkung. Denn es kann ein gewaltiger Knall damit verbunden sein. Man stelle sich ein Sommergewitter vor und der Blitz schlägt keine 10 Meter vom eigenen Standort ein. Nichts anderes wäre soetwas, wenn das Ding in eine der Wings "reinhaut"...

 

Der Knall ist gigantisch, wobei nur die Flight- und Cabinecrew weiss, dass der Vogel NICHT auseinander fällt...

 

Alles in allem also Grund genug, bei erkannten Gewitter/Blitzzellen das Weite zu suchen....

 

Gruß PG

 

 

[Mike Strasser]

Hi zusammen

 

Heute habe ich was in der Zeitung gelesen, was mich bewegte, diesen Ordner wieder nach oben zu holen:

 

Eine Balair 767, auf dem Weg von Zürich nach Calgary, musste gestern nach einer Stunde Flug nach Zürich zurückkehren, da sie von einem Blitz getroffen wurde, welcher beide (oder einfach zwei) Funkantennen zerstört habe.

 

Gibt es denn auf dieser Höhe (ich nehme mal an, dass man nach einer Stunde bereits auf der Reiseflughöhe war) überhaupt noch Blitze?

Das hätte ich nicht gedacht.

 

Gruss

Mike

[FalconJockey]

Hallo Mike,

 

ja, die Blitze gehen schon recht weit rauf. Die meisten Blitze sind ja Wolke-zu-Wolke Blitze, nur die wenigsten schlagen in den Boden ein. Dann gibt es aber noch eine sehr seltene Art von Blitzen, die von den CBs in die obere Erdatmosphäre hinausgehen! Gelegentlich konnte dies schon vom Weltraum aus gefilmt/fotografiert werden. Diese Blitze nennen sich "Sprites" und sind kaum sichtbar.

 

Wenn Ihr noch mehr Informationen zu diesem Thema sucht, dann schaut mal bei folgenden Pages nach, dort gibt es tolle Bilder und Informationen:

 

Sprites 1: http://elf.gi.alaska.edu/

Sprites 2: http://umbra.nascom.nasa.gov/spd/sprites.html

Blitze/Gewitter: http://wvlightning.com/

Supperzellen/StormChaser: http://www.chaseday.com/chaseday5.htm

 

 

Viel Spass!

 

 

 

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Wer Rechtschreibfehler findet darf sie behalten!

 

Cheers, Fox

[petersutch]

Hi,

 

also, sog. Sprites, habe ich auch schon in Mitteleuropa gesehen - ich war vergangenen Sommer mal über der Kölner Bucht als uns richtige Kavenzmänner bis in Flugfläche 390 begegnet sind. Wirklich krass wird das ganze am Äquator, hier stehen die Cumulanten teilweise als geschlossene Wolkendecke bis in FL400.

 

Gruss.

[Peter Guth]

ja, Jobst,

 

so isses. Aber die typischen Nachmittagsgewitter über Bangkok sind auch nicht ohne. Oder die Gewitterstürme während des Monsuns auf dem Routing Male bzw. Colombo, da haben wir uns oft genug weiträumig davon geschlichen...

 

Gruß PG

[Mike Strasser]

Hallo Piloten

 

Ich danke Euch, für Eure professionellen Auskünfte!

Es ist einfach toll, was man hier alles dazulernen kann!!

Markus hat hier wirklich ein tolles Forum geschaffen!

 

Gruss

Mike

[CarstenB]

Ich verfolge sehr interessiert diese Diskussion, stelle aber fest, daß bis jetzt noch nicht über den Blitzeinschlag in einem Kunststoffflugzeug geredet wurde.

 

Wird da der Pilot und Insassen "dehydriert" - weil kein faraday´scher Käfig oder brennt der Flieger oder ...? Sind daher prinzipiell Nutzer von diesen Flugzeugen extremer gefährdet?

 

Man hört, daß einige Hersteller begonnen haben ein Gittergewebe miteinzubauen.

 

Ist jemand da, der das beantworten kann?

 

LG Gustav

 

www.motorflugunion.at, www.pilotenschule.at

[tfasel]

hoi zäme

 

so sieht die nase (haube des wetterradars) eines a321 aus, der vom blitz getroffen wurde. war irgendwann ende 2001 im anflug athen.

 

 

peter guth: was ist eigentlich procedure, wenn man z.b. mit einer fly by wire ac am circlen ist, und ein blitz jagt die cb's raus? oder wenn man in imc am ils runter rutschen ist und es knallt? im schlimmsten falle sind ja die cb's sämtlicher avionics draussen...

 

und zur versicherungsfrage: wie kann der crew nachgewiesen werden, dass der vorfall unabwendbar gewesen ist?? wohl kaum anhand der wetterradar-bilder alleine??

 

gruss

 

tom

[lamer]

hallo wach!

 

[petra]

Die Videosequenz ist ja wirklich beeindruckend...

 

Mir hat einmal ein Cpt. einer L1011-100 erklärt, dass Blitze aufgrund des F. Käfigs nicht gefährlich sind. Wenn allerdings der Blitz in Höhe des Abgasstrahles in den Rumpf einschlägt, es zur Funkenbildung kommt und diese in die Abgase gelangen, kann es zur Explosion kommen.

 

Aber auch die gesamte Elektronik (vor allem die Radarnase) kann aufgrund der hohen Spannung zerstört werden. Die Piloten verlieren damit die gesamten Cockpitinstrumente.