7-5-9. 강수정전기(Precipitation Static)

가.　강수정전기는 비행중 충전되지 않은 작은 입자들과 부딪치면서 일어난다. 이 입자들은 비, 눈, 안개, 진눈개비, 우박, 화산재, 먼지 어떤 고체나 액체도 될 수 있다. 항공기 와 중성입자가 부딪칠 때 입자의 양성 요소는 반사되고 음성입자는 항공기 표면에 붙게된다. 아주 짧은 시간에 상당한 음전기가 항공기 표면에 충전된다. 만일 항공기에 방전장치가 없거나 비효과적인 방전기 시스템을 가지고 있을 때, 충분한 Negative Voltage에 도달했을 때 항공기는 “CORONA” 상태로 될 수 있다. 이것은 정전기를 항공기의 말단 즉, 날개끝, 수평안정판, 수직안정판, 안테나, 프로펠러 끝 등에서 방출하는 것을 말한다. 이 정전기의 방출은 해드폰으로 들을 수 있으며 P-Static 이라고 부른다.

나.　조종사 보고의 검토는 야기되는 문제와 그에 따른 증상을 나타내고 있다. 다음은 많은 다른 기종의 항공기에서 겪은 문제에 대한 조종사 보고이다. 각 문제는 P-Static에 의해 야기된 것이다.

(1)　VHF 통신의 완전한 두절

(2)　Magnetic Compass의 오차(30％의 오류)

(3)　오디오에 높은 톤의 소음

(4)　오디오에 모터보트 소리

(5)　구름에서 모든 전자장치의 작동불능

(6)　VLF 항법시스템의 거의 모든 시간에 걸친 작동불능

(7)　계기지시의 부정확

(8)　라디오의 약한 송신과 수신불량

(9)　windshield에 “ST, Elmo's Fire”

다.　이 각 현상은 Airframe의 한가지 일반적인 문제에 의해 일어난다. 이 문제는 축적된 충전을 날개끝이나 Airframe의 꼬리로 잘 보내지 못하며, 기류에 적절하게 방전하지 못하기 때문에 일어난다.

라.　방전은 항공기에 축적된 음전하를 뾰족한 철끝, 탄소코팅된 로드, 탄소 심지등을 사용한 방전기를 이용하여 제거한다. 이렇게함으로써 대략 50 데시벨(dB)의 정전기 잡음 감소를 제공하여 거의 모든 경우에 항공전자장비에 간섭이 되는 소음 경계 이하가 될 수 있도록 한다.

마.　강수 정전기 문제가 적정 수의 양질 정전기 방출기가 비행기에 적절히 장치될 때에만 교정된다는 것을 상기하는 것은 중요하다. P-Static은 어떠한 기상현상에서의 항공기 운용에서도 문제가 되지만 이 것을 효과적으로 극복할 방법들이 있다. P-Static의 효과를 줄이기 위한 모든 가능한 방법들은 비행환경에서 가능한 가장 좋은 성능을 제공하기 위해 고려되어야 한다.

바.　많은 종류의 방전기가 있는데 잘 설계된 방전기의 설치는 P-Static 상태에서의 기체의 잡음을 50 dB 정도 감소시킬 수 있다. 방전기는 축적된 정전기가 기체를 통해 신속히 빠져나갈 수 있도록 경로를 제공한다. 이것은 일반적으로 작은 Corona Point들을 제공함으로서 낮은 항공기 전위에서도 Corona Current Flow가 일어나게 함으로써 성취할 수 있다.

이에 더해서, Corona가 가능한 가장 낮은

기압에서 일어나도록 항공역학적으로 설계하

는 것도 또한 Corona의 개시를 낮춘다. 낮은 전위의 방전을 허용하는 것에 대해서 방전기는 Corona 방전에 동반되는 라디오 주파수(RF)의 방사에너지를 최소화시켜 통신과 항법 주파수의 항공전자성능에 영향을 미치는 RF 요소의 효과를 최소화 시킨다.

이　효과들은 Corona Point(s)들의 저항성 부착물이 기체에 묻어 직류 연결을 보존하고 방전의 높은 주파수 요소를 감쇠시키는 것을 통해 감소된다.

사.　정전기 방출기의 각 제작자는 특정한 기체에서의 적절한 방전기 위치에 관한 정보를 제공한다. 위와 같은 장소는 기체에서의 충전이 축적되는 경향을 가지는 날개의 바깥쪽 후방표면, 수평꼬리의 표면, 수직안정판의 Tip이다. 충분한 방전은 기체의 전위를 Trailing Edge의 Corona 임계점 이하로 유지하는 현재의 이동수용능력을 허용하기 위해 제공되어져야 한다.

아.　항공전자장비의 완전한 성능을 확보하기 위해서는 정전기 방전기 시스템의 주기적인 점검을 필요로한다. P-Static의 원인과 효과에 대한 조종사의 지식은 이런 유형의 문제를 일찍 인지함으로서 최적의 성능을 확보하는데 중요한 요소가 된다.