Raios – o que acontece com uma aeronave quando atingida?

Todos os dias, cerca de 50 aeronaves são atingidas por raios enquanto estão operando. Os passageiros podem até ouvir o trovão e ver o relâmpago, o que faz com que muitos fiquem preocupados. Mas estes não sabem que as aeronaves estão totalmente preparadas para que tudo isso aconteça.

O que acontece quando um avião é atingido por um raio?

Aeronaves acabam funcionando como um para-raios: o relâmpago frequentemente atinge as extremidades, como a ponta da asa, o nariz ou a cauda. Então viaja pela fuselagem, para enfim deixar a aeronave por outro ponto, em direção ao solo.

Durante uma tempestade, partículas negativas e positivas participam de uma espécie de dança de guerra na atmosfera. Por isso, quando uma aeronave voa no meio delas, acabam agindo como um para-raios devido à eletricidade estática que acumula pelo atrito com o ar.

O que os passageiros percebem no interior da aeronave? E o piloto?

Os passageiros não percebem muita coisa no interior da cabine. É possível ouvir um estrondo, às vezes bem alto, ou até ver o raio caso estejam espiando pelas janelas no exato momento. Mas raramente consegue-se perceber que o mesmo atingiu a aeronave.

Já os pilotos geralmente conseguem identificar que houve o contato com a aeronave. Em seguida, tomam algumas providências para garantir a segurança de todos e a integridade da aeronave. Notificam imediatamente as torres de controle, para que as tripulações de voos próximos também sejam informadas da ocorrência de raios, e também a equipe de solo, para que a aeronave seja examinada quando estiver em terra.

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A Gaiola de Faraday

Este experimento que muitos aprendem na aula de física no ensino médio é o que explica o motivo pelo qual o interior de um avião é totalmente seguro quando atingido por um raio. As aeronaves contam com uma fuselagem de metal, criando um campo elétrico estático. Assim, conduzem a eletricidade somente pela estrutura mais externa, da mesma maneira que uma Gaiola de Faraday.

O interior de uma estrutura metálica sempre estará seguro de uma descarga elétrica.

É por isso que a aeronave vira uma parte do caminho do raio para o chão. Aeronaves de projetos mais antigos, como os Boeing 747 e 777, são feitas de alumínio, e naturalmente apresentam o efeito.

Já os modelos mais novos, como os Boeing 787 Dreamliner, E-Jets da Embraer e Airbus 350, são feitos de materiais compostos mais leves, como o plástico, portanto não metálicos. Mas possuem uma camada feita de malha de cobre ultrafina ou tinta de alumínio especial projetada para conduzir a eletricidade e garantir o efeito da Gaiola de Faraday.

É tudo muito rápido

Ainda que os raios sejam quase que imperceptíveis para os passageiros, em geral, eles significam muito trabalho para o pessoal de terra. O protocolo exige que a aeronave passe por uma inspeção visual pelo departamento de manutenção antes do próximo voo.

Um raio, com sua alta temperatura, pode por exemplo fazer com que a tinta escorra e deixe marcas no bordo de fuga das asas e extremidades da cauda. O técnico de manutenção inspeciona tudo e procura sinais dos pontos na fuselagem onde o raio a atingiu e onde o raio deixou a aeronave, que podem ser tão pequenos quanto a ponta de um lápis.

Pequeno ponto na fuselagem atingida por raio
Raio Avião
Marca na ponta do estabilizador horizontal, por onde saiu um raio

Drones para o resgate

Para encontrar o ponto onde o raio atingiu o avião, a equipe de solo precisa percorrer todos os 36 metros de fuselagem. São necessárias quatro horas no hangar para a detecção de qualquer dano à aeronave. Em 80% dos casos, ela fica disponível para operação novamente após 20 horas.

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Para agilizar esse processo, a KLM está desenvolvendo novas formas, como por exemplo, a utilização de drones operados por óculos de realidade virtual, que podem economizar até 80% do tempo nas verificações. Outra inovação é o KLM Digital Studio, um aplicativo para iPad que permite que os danos sejam visualizados mais rapidamente usando a Realidade Aumentada.

Inspeção da aeronave com auxílio de drone e realidade aumentada

Segurança acima de tudo

Para que a corrente de 200 mil amperes de um raio percorram a fuselagem de um avião sem causar nenhum dano grave, existem “descarregadores de estática” (fios de metal finos atrás das asas), que garantem que a carga elétrica acumulada seja liberada durante o voo e não afete componentes eletrônicos.

Aeronaves têm todos os tipos de mecanismos para evitar que seus sistemas eletrônicos sejam afetados por um raio. As situações são amplamente simuladas pelo fabricante antes que um avião entre em operação, com raios na fuselagem e componentes internos.

Descarregadores de estática na asa de uma aeronave

Raio induzido por aeronave

Aeronaves formam uma ponte entre as partículas positivas e negativa da atmosfera durante uma tempestade. Por isso, podem até gerar seu próprio raio, particularmente no outono e no inverno, se o ar relativamente quente colidir com ar nebuloso, instável e frio e a aeronave voar por meio dele.

Isto acontece mesmo apesar de as nuvens Cumulus Tower (TCU) e Cumulonimbus (CB) normalmente não gerarem raios em ares frios (cerca de -10 °C). Assim, em 90% dos casos, as aeronaves criam os raios elas mesmas.

Abaixo, seguem fatos curiosos sobre raios e aeronaves:

  • A KLM Cityhopper, frota de aeronaves dedicada a voos de curta duração na Europa, recebe cerca de 50 raios por ano. Com um total de 49 aviões, isso significa que, em média, cada um é atingido por um raio uma vez por ano.
  • Um raio pode chegar a temperatura de cerca de 30.000 °C.
  • Os relâmpagos ocorrem com maior frequência em altitudes entre 5.000 e 20.000 pés (1,5 e 6 km), geralmente durante a subida após a decolagem e a descida para o pouso.
  • A maioria dos raios ocorre quando há turbulência moderada ou intensa e em temperaturas próximas ao ponto de congelamento.
  • 90% dos impactos de raios são causados pela própria aeronave. Esse fenômeno é conhecido como Raio Induzido por Aeronave (AIL).

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Veja a seguir um vídeo no qual um Boeing 777-300 da KLM é atingido por um raio logo após a decolagem. Veja que o mesmo entra pela fuselagem e sai pela ponta da asa, ou seja, percorreu todo esse caminho pela estrutura da aeronave sem qualquer efeito para todos que estavam a bordo.

Pela Assessoria de Imprensa da KLM.

Murilo Basseto

Formado em Engenharia, foi um dos líderes do Urubus Aerodesign da Unicamp e um dos responsáveis por alçar o grupo à elite mundial da engenharia aeronáutica universitária. Atualmente é Editor-Chefe do AEROIN.