1.8. Тем, кто намерен читать дальше
Больше в этой книге не будет популярных рассказов о молнии. Упоминаний о шаровой молнии в ней тоже нет. В следующей главе скрупулезно проанализированы результаты исследований длинной искры и обобщена ее теория. Мы считаем, что без такой работы нельзя разобраться с механизмом молнии. Природа охотно пользуется штампами и потому молния, скорее всего, — предельный случай длинной искры. Хорошо, если работая с этой книгой, читатель будет иметь под рукой нашу первую общую монографию «Искровой разряд». Она целиком посвящена длинной искре и удобна для выяснения деталей. Но самое главное об искре можно найти и здесь. Мы стремились представить физику процессов в искровом разряде таким образом, чтобы выявить общность основных механизмов и дать прогноз в отношении их экстраполяции на воздушные промежутки экстремальной длины. Уже только по одной этой причине следующую главу никак нельзя считать конспектом первой книги. Молния, если не сложнее, то уж во всяком многограннее длинной искры. Напоминаем, что это многокомпонентный процесс. Его последующие компоненты часто формируются по следу предыдущих. Вот почему потребуется рассматривать влияние температуры и остаточной проводимости в следе канала на характеристики распространения новых волн ионизации. Наконец, канал молнии километровой длины даже в простейших моде- лях нельзя описывать в терминах электрических цепей с сосредоточенными параметрами.
Молния — распределенная система. Время распространения возмущения электрического поля вдоль ее канала соизмеримо с продолжительностью некоторых быстрых фаз развития. Учет запаздывания в ряде случаев может сильно видоизменить картину явления и требует новых подходов. Рассматривая лидерную и главную стадию молнии в двух очередных главах книги, мы не разделяли изложение экспериментальных данных и теоретические представления. И тех, и других пока не в избытке. Поэтому хотелось выявить те идеологические связи между экспериментом и теорией, что позволяют дать хоть сколько-нибудь законченную физическую картину. В отдельную главу выделен материал, относящийся к искровым разрядам в многоэлектродной системе. На его основе анализируются возможные механизмы ориентировки молнии. Наверное, это самый дискуссионный раздел книги. Процесс ориентировки молнии крайне трудно исследовать в полевых условиях. Даже сооружения высотой в 100-200 м поражаются нисходящими молниями не чаще 1-2 раз в год. Нужны незаурядное терпение или очень большие материальные средства, чтобы выявлять в таких условиях статистические закономерности процессов формирования траектории молнии. Обращаясь к опыту полевых наблюдений, исследователь, как правило, извлекает из него лишь статистику поражений молниями объектов различной высоты, реже — статистику прорывов молнии к объектам, защищенным молниеотводами (обычно, это провода линий электропередачи с тросовыми молниеотводами). На таком скудном экспериментальном материале трудно строить теорию. Приходится использовать лабораторные эксперименты, где моделью молнии является длинная искра в промежутках до 10-15 м. Никто не доказал и вряд ли докажет факт геометрического подобия в искровых разрядах. Поэтому результаты лабораторных экспериментов переносятся на молнию лишь в качественном отношении. Тем не менее, теоретические построения приходится доводить до конца, разрабатывая конкретные рекомендации по проектированию молниеотводов. Везде, где это возможно, мы пытаемся анализировать достоверность инженерных расчетных методик. Последние главы книги, в которых рассматриваются опасные воздействия молнии и основы молниезащиты ни в коем случае нельзя считать узко прикладными. Уже классическая теория атмосферных перенапряжений в линиях электропередач потребовала решения ряда сложных электрофизических задач. Не менее серьезные теоретические проработки нужны для анализа природы воздействия тока молнии на внутренние цепи технических объектов с металлическими оболочками, на подземные кабели, летательные аппараты и т.п. Круг проблем не ограничился теорией электромагнитного поля. Приходится дополнительно рассматривать газоразрядные механизмы уже упоминавшегося скользящего искрового разряда вдоль проводящих сред, условия возбуждения лидерных каналов в воздухе, состав и термодинамические характеристики которого локально изменены технологическими выбросами горячих газов, особенности ориентировки молнии при воздействии ультравысокого рабочего напряжения объекта. Мы стремились к тому, чтобы все эти теоретические построения не заслонили вполне конкретных пояснений, касающихся принципов эффективной молниезащиты и рекомендаций по оптимальному использованию молниезащитных устройств.
<< Назад
Далее >>
