Найгіршим моментом у моєму яхтовому житті, згадує Richard Woods, був удар блискавки в яхту.

На початку липня 2002 року я йшов під двигуном на своєму 32-футовому катамарані в Pamlico Sound - прісноводному озері на східному узбережжі США. Всі останні дні було спекотно і душно - у повітрі відчувалася висока вологість, і щодня по обіді довкола гриміли грози.

Того особливого дня зранку було свіже, але до 2 години пополудні знову з'явилися знайомі величезні хмари з «ковадлом» нагорі. Неподалік, прямо по курсу, я бачив темну смугу зливи, і на заході, схоже, теж збирався зливовий шквал. Я вирішив перечекати, поки вони не пройдуть, але хмари були всюди.

Перш, ніж я підійшов до краю фарватеру, щоб стати на якір, гучний і різкий «кррак» пролунав прямо наді мною, і я відчув сильний запах озону в повітрі (до речі, блискавка не видає гуркоту грому над вами, вона звучить як оглушливий «крак» »). Дощ із уламків та уламків фітингів із топу щогли посипався на мене, і я зрозумів – блискавка вдарила в яхту.

Стало зрозуміло, що маю велику проблему. Я став на якір, щоб трохи відійти від шоку та оцінити ушкодження. Відразу після удару я помітив, що мій чотиритактний підвісник почав працювати нерівномірно, а після того, як я зупинив його, зовсім не захотів заводитися. Як і очікувалося, я виявив, що у мене тепер немає працюючої радіо та електронної апаратури – ні радіостанції, ні Navtex не подавали ознак життя. Авторульовий ST2000 мав дірку в корпусі і теж не працював. Я також помітив, що мій головний компас почав давати помилку 30 градусів. Спустившися вниз, я виявив більшість запобіжників на електрощиті розплавленими. Запах горілої проводки стояв у каюті. На щастя, жодної пожежі не було.

Жоден світильник у каюті не працював – усі лампи розжарювання просто перегоріли, галогенові – вибухнули, розкидавши шибки по всій каюті, а діодні світильники випарувалися безвісти. Реостат регулювання яскравості світла згорів.

Весь електронний годинник на борту показував невірний час, включаючи годинник мого персонального органайзера та електронного барографа. Досліджуючи ситуацію далі, я виявив непрацюючий CD плеєр та холодильник. І, нарешті, випалені в обшивці смуги під леєрними стійками вказали мені шлях блискавки судном. Пройшовши від топу щогли по вантах і до леєрів, вона пройшла в корму і пішла у воду через кермо.

Тоді мені пощастило – я не постраждав. Добре що не було дощу, та я не тримався за щось металеве! Деякі місцеві рибалки бачили, що трапилося, і підходили на своїх човнах до мене запитати, чи все гаразд. Вони сказали, що блискавка виглядала дуже ефектно і викликала вражаючий феєрверк із топу моєї щогли. Вони підняли мене на щоглу, де, на мою радість, я не виявив пошкоджень ні в самій щоглі, ні в вантах і сережках їхнього кріплення до щогли. Однак, вітроіндикатори, топовий триколірний вогонь і УКХ антена, були повністю зруйнованібули.

Але, проте, я був живий, та досі мав мій вітрильний катамаран!

Було нескладно пройти пару миль до найближчої марини, але те, що сталося, вимагало осмислення того, що сталося, і його наслідків – я міг ходити далеко від берега з автопілотом і радаром, прокладати і контролювати курси, використовуючи картплоттер, і раптом – «крак», і я не маю нічого. Навіть годинник і компаса – навіть Колумб свого часу був екіпірований краще за мене! Тепер я завжди маю на борту секстант, паперові карти та механічний годинник.

На наступний день мені вдалося знайти механіка, щоб розібратися з підвісником, і після заміни плати електронного запалення я мав мотор. Щоправда, тижнем пізніше інший його електронний блок вийшов з ладу, що спричинило подальший дорогий ремонт. Хоча підвісні двигуни наражаються на більший ризик при ударі блискавки, сучасні стаціонарні дизелі також мають електронні системи контролю та генератори, які страждають не менше.

Згодом мені стало ясно, що прилади, що здаються непошкодженими, припиняють функціонувати пізніше. Наприклад, моя акумуляторна батарея (який був лише рік) більше не могла тримати заряд, і її довелося замінити.

Дорогое дело

Я неквапом почав дорогу процедуру заміни всіх пошкоджених приладів. Ручні GPS та УКХ радіостанція стояли першими в черзі, поряд з фішфайндером, ехолот якого був мені гостро необхідний у дрібних водах східного узбережжя. Новий лаг та метеостанція могли трохи почекати. Іншим важливим пунктом був холодильник, ремонт якого коштував більше, ніж його початкова ціна! Минуло чимало часу, доки я відновив усе своє обладнання, і це були великі витрати.

Подібно до більшості британських яхтсменів, я не надто замислювався про захист яхти від блискавки, поки не покинув Англію, в основному тому, що в північній Європі ви зустрінетеся чи з декількома грозами на рік. Але навіть якщо ви не збираєтеся в круїз до узбережжя Центральної Африки, де понад 200 грозових днів на рік, потрібно пам'ятати, що в будь-яких популярних у яхтсменів районах світу, ви завжди схильні до ризику удару блискавки.

Не станьте мишенью

Понад 10% смертних випадків на круїзних вітрильних яхтах сталося через удар блискавки.

Яхта з її щоглою виглядає найбільш привабливою для блискавки на морі. Найбільші пошкодження від удару блискавки одержують малі судна внаслідок того, що вони найчастіше виготовлені з пластику та дерева та не «заземлені» належним чином, тобто. погано проводять електричну енергію блискавки у воду. Зменшити ризик і практично звести нанівець пошкодження на човні допоможе правильна система захисту від блискавки - заземлення судна.

Установкою захисту ми не можемо зробити човен недоступним для блискавки, ми просто дозволяємо його енергії піти у воду, не завдаючи шкоди судну та людям на ньому. У разі прямого удару блискавки через щоглу і корпус яхти протягом менш ніж півсекунди проходить електричний струм силою 100000 ампер і напругою від 30 млн. вольт. Цей струм прагне піти у воду, і якщо яхта не заземлена, прокладає собі шлях, пропалюючи канали в діелектричних матеріалах і руйнуючи електричні ланцюги і прилади. Блискавка завжди знаходить свій шлях до води. Вона може піти через гребнийвал двигуна через кіль, забортні клапани або пробивши обшивку в підводній частині корпусу.

Організація захисту яхти від блискавки заснована на тому, що щогла приймає він удар блискавки і передає його через провідник на металеву пластину під водою, якою енергія блискавки йде у воду.

Щогла створює захисну зону у вигляді конуса навколо яхти, не дозволяючи блискавки вдарити нижче за неї – на палубу або в кокпіт. Оскільки блискавка прагне вдарити в найвищий предмет, на топі щогли необхідно встановити щось на зразок антени - пруток з мідного дроту діаметром не менше 6 мм, вершина якого не гостра, а затуплена, а ще краще - у вигляді волоті, і знаходиться вище за будь-який прилад на топі щогли.

Якщо ваша щогла металева, вона сама служить відмінним провідником. Потрібно лише організувати з'єднання її шпора із «землею» за допомогою мідного провідника з площею поперечного перерізу не менше 50, а краще 75 мм2.

У випадку з дерев'яною щоглою вам необхідно або прокладати окремий провідник з мідного дроту діаметром 6мм, або використовувати (якщо є) для цієї мети металевий погон для повзунів гроту. Усі з'єднання мають бути болтовими, забезпечувати надійний електричний контакт та захищені від корозії. Лінія провідника заземлення має бути якомога прямішою.

У випадку з карбоновою щоглою пристрій окремого провідника з топу щогли на «землю» також необхідний, незважаючи на те, що карбон проводить струм. Фактично, удар блискавки в карбонову щоглу без провідника, руйнує її, оскільки карбонові волокна при проходженні великого струму нагріваються і деламинируются в епоксидній смолі, що оточує їх і непроводить струм.

Топові ванти також можуть успішно виконувати роль провідників, якщо вони не тонші за 3 міліметри в діаметрі. Важлива умова повинна бути дотримана в цьому випадку - нижні кінців повинні бути електрично з'єднані і проведені на землю. Взагалі всі масивні металеві деталі на відстані до 1,5 метра від провідника електричного заряду блискавки повинні бути з ним з'єднані, щоб уникнути «пробою» на них електричної дуги.

Найкраща «земля» це голий металевий корпус, але сучасні епоксидні фарби і грунти є гарною ізоляцією, тому навіть вони потребують встановлення пластин заземлення.

Я зазнав удару блискавки в прісній воді, яка проводить електричний струм значно гірше за морський, і це небезпечніше. Тому коли встановлюєте пластину заземлення, розраховувайте на блискавку в прісних водах.

Заземление

Пластина заземлення є мідним листом площею 1-3 квадратних фути, прикріпленим до корпусу або кілю і з'єднаним провідником з щоглою. Він може бути квадратної чи прямокутної форми. На жаль, ви не можете встановити та зашліфувати пластину урівень з обшивкою, оскільки найкраще розсіювання електричного заряду у воду відбувається саме з гострих кромок пластини, а не з її поверхні.

Іноді на яхтах, де немає системи заземлення, під час грози за борт опускають відрізок дроту, з'єднаного з вантою або щоглою. Це погана ідея, оскільки провід немає достатньої площі зіткнення з водою і може ефективно віддати їй енергію блискавки. В крайньому випадку, на малому човні таку схему можна застосувати за умови, що до кінця дроту буде приєднана мідна пластина площею не менше 1 квадратного фута, занурена під воду.

Нерозумно використовувати як «землю» гвинт двигуна, навіть якщо він має відповідну площу. І тут великий струм піде через двигун, чого допускати не можна. Ще найгірша ідея – організовувати «землю» на забортні кінгстони. Були випадки, коли блискавка виривала їх із корпусу, і яхти тонули.

Уязвимая электроника

Навіть із гарною системою захисту від блискавки електронні прилади залишаються вразливими. Величезний потенціал статичної електрики у грозі, сильний струм розряду блискавки та потужне радіовипромінювання практично не залишають шансів «ніжної» низьковольтної електронної апаратури вижити при ударі блискавки.

Щоб захистити її, можна спробувати поставити імпульсний протектор на кожен ланцюг, але перевірити його ефективність може тільки реальний удар блискавки. Мені здається, що найбезпечніше і найнадійніше буде просто вимкнути прилади з мережі, але не просто вимикачами, а повністю від'єднати їх від живлення та датчиків. Як показав мій сумний досвід, просте видалення запобіжників у ланцюгах може бути недостатнім - високовольтний розряд легко пройти між контактами. З цієї причини я більше не маю «намертво» вбудованих електроннихприладів та мій холодильник та ватермейкер мають окремі електричні роз'єми. Я також вручну від'єдную всі проводи, що йдуть з топу щогли, включаючи навігаційні вогні.

Решение проблемы

Єдиний надійний метод захисту вашої електронної апаратури від удару блискавки насправді дуже простий. Сховайте прилади в металеву скриньку, так звану «Клітку Фарадея». Корисною особливістю пристрою є його здатність не пропускати в себе електричний заряд. Я використовую для цієї мети камбузне приладдя – духовку та велику каструлю. (Ви можете виготовити спеціальну заземлену металеву скриньку, яка, до речі, може служити вам сейфом).

Тепер, коли я помічаю наближення грози, мій картплоттер, радар, GPS, ноутбук і радіо відправляються в духовку. Потім я від'єдную двигун від акумулятора, знімаю автопілот і керую яхтою вручну. Захід у гавань під вітрилами та навігація «на око» здаються мені невисокою ціною за збережену електроніку та двигун.

Причина появления молнии

Більшість випадків появи блискавок відмічено в пообідній час, коли насичене вологою повітря нагрівається і, піднімаючись вгору, утворює величезні, до 10 миль у висоту, купово-грозові хмари з вершиною у вигляді ковадла.

• Коли нагріте повітря піднято на таку висоту, волога, що міститься в ньому, конденсується і замерзає, утворюючи кристалики льоду. Тертя їх друг про друга створює статичний електричний заряд. У цьому верхня частина хмари отримує позитивний заряд (+), а нижня – негативний (-). Різноіменні заряди взаємодіють – притягуються. Тому коли хмара йде над водою, її негативно заряджена нижня частина збирає на поверхні води позитивний заряд, який передається всьому, що знаходиться на воді.
• Цей позитивний заряд прагне негативного в хмарі і буде концентруватися в найвищих можливих точках над морем - у нашому випадку - на топі щогли.
• Блискавка, яка є електричним розрядом – величезну іскру, трапляється, коли різниця потенціалів між позитивним та негативним зарядом стає досить великою, щоб подолати опір повітря, як ізолятора між ними.
• Розряд блискавки з різницею потенціалів 100 млн. вольт генерує величезну енергію і може підняти температуру в каналі блискавки до 30000 градусів.
• Як і будь-яка електрична іскра, блискавка генерує також потужні радіохвилі та грім.

Грім - звукові хвилі від розряду блискавки, може послужити вам непогану службу. Знаючи швидкість поширення звуку в повітрі (240м/сек) і відрахувавши проміжок часу між спалахом блискавки та гуркотом грому, ви можете вирахувати відстань до грози. Наприклад, між видимою блискавкою та громом від неї минуло 30 секунд. Помножуємо 30 сек. на 340 м/с = 10 200 метрів або 10,2 км. Це і є ваша відстань від блискавки. Якщо наступний гуркіт грому від блискавки досягне вас за менший час, наприклад 25 секунд, і ця тенденція зберігається, то це означає, що гроза рухається у ваному напрямку, і вам бажано змінити курс і приготуватися до можливої зустрічі з грозою та блискавками.

Якщо ви купуєте новий човен або вживаний, неодмінно зверніть увагу, чи оснащений він правильно спроектованою і встановленою системою захисту від блискавки. Такі (від виробника судна) системи зазвичай більш ефективні і коштують менше, ніж самостійно встановлені на готовий човен пізніше.

Персональная безопасность

Під час грози з блискавками дотримуйтесь наступних правил особистої безпеки:

• перед підходом грози припиніть будь-яку активність, пов'язану з водними розвагами або спортом - плавання, занурення з аквалангом, серфінг, риболовля та ін - блискавка може вдарити за милю до підходу до вас грозової хмари.
• знаходячись на борту, не опускайте за борт руки чи ноги.
• не користуйтеся радіо та електроприладами. Вимкніть їх із мережі.
• уникайте, наскільки це можливо, контакту з частинами човна, приєднаними до блискавковідвідного захисту. Ніколи не торкайтеся одночасно двох заземлених предметів, наприклад лебідки і бакштагу. У разі удару блискавки струм пройде через ваше тіло саме в районі серця, що може бути смертельно небезпечним. У дощ із грозою навіть мокрі синтетичні фали можуть становити небезпеку, оскільки йдуть з топу щогли.
• знайте та вмійте застосувати правила першої допомоги при ураженні електричним струмом та зупинці серця.