Gibt es Blitze, die nicht von Unwetter verursacht werden?
Es ist schon vorgekommen, dass Helikopter bedingt durch ungünstige Witterungsverhältnisse ihre eigenen Blitze erzeugen. Im Jahr 1995 ist deswegen sogar mal ein Helikopter abgestürzt. Die Flugunfalluntersuchung ergab im Nachgang, dass eine vermeintliche Verbesserung - die zudem nichtmal den gängigen Prüfungen unterzogen wurde - den Blitzeinschlag überhaupt erst erzeugt hat.
Man hatte nämlich die Rotorblätter, die aus Fiberglas bestanden, an den Kanten mit Metallstreifen verstärkt, um sie widerstandsfähiger zu machen. Genau diese Metallstreifen führten verbunden mit der hohen Rotationsgeschwindigkeit, verbunden mit einer hohen Luftfeuchte dazu, dass die Rotoren die Luft ionisierten. Der Blitz, von dem der Heckrotor getroffen wurde, wurde also vom Helikopter selbst überhaupt erst erzeugt.
Bristow-Flug 56C – Wikipedia
Bristow-Flug 56C war ein Helikopterflug zwischen dem internationalen Flughafen von Aberdeen und der Brae-Alpha-Ölbohrinsel in der Nordsee . Am 19. Januar 1995 wurde der Eurocopter Super Puma , mit dem dieser Flug durchgeführt wurde, von einem Blitz getroffen. Alle Insassen, die unterwegs zu ihrer Arbeit waren, sowie die beiden Piloten, überlebten den Unfall unverletzt. Der Kommandant des Fluges war der 44-jährige Cedric Roberts, der seit 1974 für das Unternehmen tätig war, und mehr als 9.600 Flugstunden sammeln konnte. Der erste Offizier war der 39-jährige Lionel Sole. Er war seit 1990 bei Bristow und hatte die Erfahrung von 3.100 Flugstunden. [1] Während des Fluges geriet der Helikopter in ein Unwetter und wurde von einem Blitz getroffen, was dem Heckrotor großen Schaden zuführte. Die Piloten konnten den Helikopter noch einige Minuten in der Luft halten, bis der Heckrotor ganz versagte und ausfiel. Somit war man gezwungen, eine Notwasserung durchzuführen. Die Notluftpolster des Helikopters ermöglichten es den Passagieren und Piloten, sich rechtzeitig auf eine Rettungsinsel zu begeben. Trotz des schweren Wellengangs und heftigen Sturms konnten alle Insassen unverletzt geborgen werden. Der Blitzeinschlag war der einzige des ganzen Sturms und wurde möglicherweise durch den Helikopterflug ausgelöst. Die Unfalluntersuchung förderte auch mögliche Schwierigkeiten mit den Verbundwerkstoffen und dem Messingstreifendesign der Rotorblätter, das den Helikopter für Blitzeinschläge anfällig machte, zu Tage. Die Folge „Helicopter Down“ der Serie Mayday – Alarm im Cockpit behandelt den Unfall. ↑ http://www.aaib.gov.uk/cms_resources.cfm?file=/2-1997%20G-TIGK.pdf 58.6 1.1666666666667 Koordinaten: 58° 36′ N , 1° 10′ O
https://de.wikipedia.org/wiki/Bristow-Flug_56C?wprov=sfla1
Auch mit einem Tesla-Transformator kann man Blitze erzeugen:
Tesla-Transformator – Wikipedia
Ein Tesla-Transformator , auch als Teslaspule bezeichnet, ist ein nach seinem Erfinder Nikola Tesla benannter Resonanztransformator zur Erzeugung hochfrequenter Wechselspannung . Er dient zur Erzeugung von Hochspannung . Sein Funktionsprinzip basiert auf der Resonanz magnetisch lose gekoppelter elektrischer Schwingkreise . Im Gegensatz zu Leistungstransformatoren , welche im Hochspannungsbereich eingesetzt werden und deren Anwendung im Bereich der elektrischen Energietechnik liegt, bewegt sich trotz hoher Momentanleistungen die mittlere Leistung von Tesla-Transformatoren im Bereich von einigen Watt bis zu einigen Kilowatt. Aufgrund der meist geringen Leistungen dienen sie als relativ gefahrlose Hochspannungsquelle für verschiedenartige Schauexperimente; für die elektrische Energietechnik haben sie keine Bedeutung. Impuls-Tesla-Transformator in Betrieb Das Ziel von Nikola Tesla war es, elektrische Energie drahtlos zu übertragen. Dazu eignet sich der Tesla-Transformator jedoch nur begrenzt – er erzeugt zwar elektromagnetische Wellen; jedoch können diese in einem Empfangskreis nur in geringer Entfernung und nur zum Teil zurückgewonnen werden. Der 1901 zu diesem Zweck gebaute Wardenclyffe Tower auf Long Island in den USA wurde wegen Geldmangels [1] 1917 wieder abgerissen. Teslatransformatoren in der hier beschriebenen Form dienen vorwiegend zur Demonstration der Wirkung hoher hochfrequenter elektrischer Wechselspannungen. Schematischer Aufbau des Transformators Tesla-Transformator (Nikola-Tesla-Gedenkzentrum in Smiljan (Kroatien) ) Zwei sehr unterschiedliche Schwingkreise gleicher Resonanzfrequenz sind lose magnetisch gekoppelt und bilden einen Transformator. Befinden sich Primär- und Sekundärkreis in Resonanz , so entsteht durch die Resonanzüberhöhung an der sekundären Spule eine Hochspannung von mehr als 100 kV. Das Windungszahlverhältnis von primärer und sekundärer Spule beim Teslatransformator allein ist nicht für die Transformation der Eingangsspannung verantwortlich. Vielmehr kann aufgrund der losen Kopplung eine Resonanzüberhöhung stattfinden. Der Schwingkreis wird aus der langen Sekundärspule und ihrer Eigenkapazität sowie der Kapazität der Kopfelektrode gegenüber Erde gebildet. Das untere Ende der Sekundärspule ist geerdet. Insbesondere der erdnahe Bereich der Spule befindet sich im Magnetfeld der erregenden Primärspule. Teslatrafos arbeiten mit Frequenzen zwischen 30 kHz und 500 kHz. Die Sekundärspule ist eine einlagige lange Zylinderspule mit einigen 100 bis 2000 Windungen. Sie liegt im Magnetfeld einer kurzen Primärspule größeren Durchmessers mit wenigen Windungen. Man erreicht dadurch einen ausreichenden Isolationsabstand, insbesondere zum oberen, sogenannten „heißen“ Ende der Sekundärspule, das eine hohe Wechselspannung führt. Die einlagige gleichmäßige Bewicklung der Sekundärspule bewirkt eine Feldsteuerung (gleichmäßiger elektrischer Feldverlauf), sodass Teilentladungen entlang dieser Spule vermieden werden. Das nach oben ansteigende
https://de.wikipedia.org/wiki/Tesla-Transformator?wprov=sfla1
In der Materialprüfung erzeugt man regelmäßig Blitze, um die Durch- oder Überschlagfestigkeit von Isolatoren zu testen:
Durchschlagfestigkeit – Wikipedia
Die Durchschlagfestigkeit (auch Durchschlag- / Durchbruchfeldstärke, (di)elektrische Festigkeit ) eines ( dielektrischen ) Isolierstoffes mit definierter Dicke ist diejenige elektrische Feldstärke , welche in ihm höchstens herrschen darf, ohne dass es zu einem Spannungsdurchschlag ( Lichtbogen oder Funkenschlag ) kommt. [1] [2] Ihr Wert ist von verschiedenen Faktoren abhängig und daher keine Materialkonstante. [3] Die elektrische Feldstärke E d {\displaystyle E_{\mathrm {d} }} , bei welcher sich in einem ( dielektrischen ) Isolierstoff aufgrund des Anstieges der elektrischen Leitfähigkeit ein elektrisch leitender Pfad („Spannungsdurchschlag“) bildet, wird als Durchschlagfestigkeit bezeichnet. Sie berechnet sich aus der (experimentell beobachteten) Durchschlagspannung U d {\displaystyle U_{\mathrm {d} }} bezogen auf die Dicke d {\displaystyle d} der Isolation: E d = U d d {\displaystyle E_{\mathrm {d} }={\frac {U_{\mathrm {d} }}{d}}} . Speziell bei Gasen wird statt der Dicke auch der Elektrodenabstand bzw. die Schlagweite s {\displaystyle s} verwendet. Die Angabe der Durchschlagfestigkeit erfolgt oft in der Maßeinheit k V m m {\displaystyle \mathrm {\tfrac {kV}{mm}} } . Die praktisch erzielbare Durchschlagfestigkeit wird wesentlich durch die Feldgestalt beeinflusst. Hierauf haben die Leitergeometrien und Inhomogenitäten im Isolierstoff den größten Einfluss. Darauf beruht auch der Effekt, dass dünne Folien eine wesentlich höhere Durchschlagfestigkeit aufweisen als dicke Barrieren. Auch eingeschlossene Lufträume haben bei Wechselspannung einen die Dauer-Durchschlagfestigkeit verringernden Effekt. Ursache sind sogenannte Vorentladungen , wodurch die Luft ionisiert wird und der umgebende Isolierstoff auf Dauer durch Ultraviolettstrahlung geschädigt wird. Isolierstoffe weisen entlang ihrer Oberfläche häufig sogar geringere Isolationsfestigkeiten als die umgebende Luft auf ( Kriechstromfestigkeit ), was zu Kriech- oder Gleitentladungen führen kann. Eine nicht ausreichend große feste Isolationsbarriere kann daher auch durch ihre Luft- und Kriechstrecken charakterisiert sein, insbesondere wenn eine hohe Durchschlagfestigkeit des Isolierstoffes vorliegt. Es besteht kein Zusammenhang zwischen der Kriechstromfestigkeit und der Durchschlagfestigkeit. Erforderliche Kriechwege sind oft um den Faktor 100 länger als die zur Isolation erforderliche Materialdicke. Einfluss auf die Kriechstromfestigkeit und auch auf die Durchschlagfestigkeit hat das Wasseraufnahmevermögen des Werkstoffes. Isolieröl im Durchschlagsversuch Das Verfahren zur Bestimmung der Durchschlagfestigkeit ist in der Normenreihe IEC 60243 definiert. Es legt für die verschiedene Materialklassen und Anwendungsfälle (Teil 1: AC , Teil 2: DC , Teil 3: Impulsspannung ) Versuchsbedingungen fest. Geprüft wird üblicherweise eine Serie gleichartiger Probekörper und dann der Median der Einzelwerte angegeben. Solche Werte stellen dennoch nur Richtwerte dar, da die Durchschlagfestigkeit von weiteren Parameter
https://de.wikipedia.org/wiki/Durchschlagsfestigkeit?wprov=sfla1