Mengapa Kapal Terbang Tidak Rosak Selepas Disambar Oleh Petir

Insiden pesawat disambar petir sebenarnya banyak. Namun, saya tidak menemui sebarang statistik dengan jumlah yang tepat. Mujurlah seorang astrophysicist dari Amerika, Sabrina Stierwalt pernah menulis sebuah jurnal pada tahun 2017 dengan mengatakan di Amerika sahaja, secara purata setiap kapal terbang komersial akan disambar petir sekali setiap tahun atau setiap 1,000 jam penerbangan.

Jika seorang manusia disambar petir, kebiasannya mangsa akan meninggal dunia serta merta. Namun tidak bagi sesebuah pesawat. Nahas udara yang disebabkan oleh disambar petir adalah sangat sedikit, dengan nahas terakhir yang dilaporkan adalah pada tahun 1963 melibatkan pesawat Boeing 707 milik syarikat Pan Am.

Justeru timbul persoalan, adakah petir yang sabung menyabung di udara tidak merbahaya kepada sesebuah pesawat?

Tidak juga. Setiap percikan kilat itu mempunyai kuasa sehingga 1 billion voltan elektrik!

Namun, kita mesti pernah mendengar bahawa bukan voltan yang membunuh tetapi arus (current) yang membunuh. Arus pada darjah 10 miliampere boleh menyebabkan kesakitan dan akan membunuh apabila mencapai paras 100 hingga 200 miliampere. Pada darjah 200 miliampere, mangsa akan terbakar.

Namun, ini tidak bermakna yang jumlah voltan tidak merbahaya. Hubungan di antara voltan dan arus adalah berkadar langsung. Semakin tinggi voltan, semakin tinggi jugalah arus (current) kerana ohms law, Current (i) = Volt (v) ÷ Resistance (r).

Resistance adalah penebat atau perintang. Kulit kita adalah penebat semula jadi dengan kekuatan 1,000 ohm jika basah dan 500,000 ohm sekiranya kering. Sebab itulah ibu-ibu kita berpesan, jangan menyentuh soket elektrik jika tangan kita basah!

Serupalah juga dengan kuasa medan statik (static electricity). Badan kita boleh mengumpul tenaga statik sehingga 20,000 voltan namun ia tidak merbahaya kerana tenaga statik ini mempunyai arus sifar. (Sebab itu ia dipanggil ‘statik’, bukan AC atau DC).

Berbalik kepada kapal terbang, sebelum ini ada orang menulis bahawa kapal terbang tidak rosak apabila disambar petir kerana terdapat suatu alat yang direka bernama ‘static discharger’. Sebenarnya apa yang dia kata itu tidak salah. Benar, salah satu tujuan static discharger dipasang adalah untuk melepaskan cas-cas elektrik ini daripada badan pesawat. Namun, semua cas yang berjumlah berbillion volt itu hanya mampu dibebaskan dengan selamat kerana reka bentuk pesawat yang ‘bersambung’ secara elektronik atau istilanya, ‘bonding‘.

Bonding adalah suatu proses bagi menghasilkan sebuah laluan elektrik dan arus di antara komponen dan struktur pesawat. Teorinya begini; jika sesebuah pesawat itu disambar petir pada satu bahagian contohnya di badannya (fuselage), cas-cas elektrik itu akan melalui ‘satu lalun khas’ menuju ke discharge point terdekat iaitu di tempat di mana static discharger itu dipasang. Biasanya ia dipasang di hujung sayap (wing) atau di hujung kemudi (rudder dan elevator).

Bonding ini biasanya dijayakan (accomplished) dengan sambungan satu atau lebih ‘wayar’ yang dipanggil bonding leads. Jurutera perlu memeriksa kondisi bonding leads ini dan akan menukarnya setiap kali lebih daripada 25% strands (wayar kecil seperti bebenang yang menghasilkan satu kabel) rosak atau terputus.

Perhatian yang sama juga diberikan kepada static discharger. Hanya 1/5 daripada static discharger pada setiap komponen besar pesawat yang dibenarkan rosak. Jika lebih daripada itu, penggantian alat ini perlu segera dilakukan sebelum pesawat itu dibenarkan untuk kembali berlepas.

Statik discharger ini sebenarnya kecil sahaja. Bentuknya adalah seperti sebuah antena mini. Namun, fungsi utamanya selain daripada melepaskan cas-cas elektrik ke udara adalah, ia akan mengumpulkan cas tenaga statik kepada satu paras dan apabila paras (threshold) itu sampai, barulah ia melepaskannya ke udara. Ini dilakukan secara sistematik kerana jika sekiranya tenaga statik dibuang secara serta merta, ia akan menyebabkan gangguan kepada komunikasi radio dan navigasi radio.

Setiap static discharger mempunyai dua bahagian, iaitu retainer yang menyambung static discharger dengan struktur badan pesawat dan (batang) static discharger. Fungsi static discharger ini dapat lebih difahami dengan meniliti tatacara pemasangannya.

Selepas dipasang, jurutera akan membuat tiga bentuk pemeriksaan.

Pertama, security check. Jurutera perlu memastikan static discharger tidak dipasang terlalu ketat pada retainer kerana jika skru terlalu ketat, komponen akan rosak. Jika terlalu longgar pula, komponen boleh berderai dan tertanggal di udara.

Kedua, bonding check. Jurutera perlu memastikan contact yang baik di antara retainer dengan permukaan pesawat. Bonding check boleh dibuat dengan menggunakan alat pengukur bernama bonding tester. Alat ini mempunyai dua probe. Setiap satu probe mempunyai dua pin ( 4 pin kesemuanya). Satu pin untuk mengalirkan arus, satu lagi untuk mengukur perbezaan tenaga di antara dua tempat yang diukur.

Ketiga, insulation test. Insulation test ini dilakukan di antara hujung static discharger (tip) dengan retainer. Ujian ini agak unik kerana jurutera perlu membasahkan hujung (tip) static discharger itu dengan span atau kapas basah. Tujuannya adalah sebagai simulasi situasi kapal terbang yang sedang terbang di udara kerana di atas awan, kapal terbang akan basah berlanggar dengan partikel air di dalam awan. Jurutera perlu memastikan bahawa bacaan rintangan (insulation value) hendaklah melebihi 120-200 Megaohm. Ini bagi memastikan bahawa static discharger ini akan menyimpan dahulu cas-cas statik sehingga bacaannya cukup tinggi sebelum dilepaskan ke udara.

Selain daripada static discharger, ada sebuah lagi komponen yang sama fungsinya iaitu lightning diverter strip yang dipasang di radome (aircraft nose).

Walaupun secara relatifnya, sambaran petir ini tidak merbahaya, namun ia berpotensi untuk menyebabkan kerosakan kepada struktur utama dan badan pesawat. Justeru, setiap kali krew penerbangan melaporkan yang pesawat dipanah petir, jurutera perlu melakukan pemeriksaan visual yang teliti. Jurutera akan melihat sekiranya terdapat kesan terbakar dan kesan tidak normal pada permukaan badan pesawat. Siri pemeriksaan ini biasanya memakan masa yang lama kerana jurutera terpaksa membuat rujukan kepada banyak sumber rujukan untuk memutuskan sama ada kapal terbang itu selamat untuk meneruskan penerbangan atau perlu diperbaiki segera.

Bagi orang yang paranoid dengan petir, jangan risau. Senario paling buruk jika pesawat dipanah petir hanyalah kemungkinan bagi flight delay sahaja. Kapal terbang masih akan menjadi medium pengangkutan yang paling selamat sampai bila-bila.

insyaAllah.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s