Modern uçaklarda kullanılan kompozit malzemeler, özgül mukavemetleri ve yorulma dirençleri sayesinde uçak gövdelerinde önemli avantajlar sağlar. Ancak bu malzemelerin metallere kıyasla düşük elektriksel iletkenliğe sahip olması, yıldırım düşmesi gibi durumlarda risk oluşturabilir.
Fırtınalı havalarda uçağa yıldırım isabet ettiğinde, yeterli iletkenlik sağlanmazsa enerji belirli bir noktada yoğunlaşarak yapısal hasara yol açabilir.
Kompozit Malzemelerde Elektriksel İletkenlik Sorunu
Cam fiber kompozitler, polimer matris yapıları nedeniyle elektriksel olarak yalıtkandır ve termal iletkenlikleri de düşüktür.
Buna karşılık karbon fiber kompozitler, içerdikleri serbest elektronlar sayesinde sınırlı da olsa iletkenlik gösterir. Ancak bu iletkenlik düzeyi, yıldırım enerjisini güvenli şekilde dağıtmak için yeterli değildir.
Bu nedenle uçaklarda, dış yüzey boyunca metal mesh (örgü) tabakaları kullanılır.
Bakır ve Bronz Mesh Kullanımının Nedeni Nedir?
Metal mesh tabakaları genellikle bakır veya bronz alaşımlardan üretilir. Bakır, yüksek elektriksel iletkenliği sayesinde yıldırımın enerjisini uçağın gövdesine eşit şekilde dağıtır.
Üretim aşamasında karbon fiber epoksi katmanlarının üzerine, dış yüzeye denk gelecek biçimde bakır mesh ve cam fiber epoksi katmanları yerleştirilir.
Cam fiber, ısı yalıtım özelliğiyle yıldırım anında oluşan ani sıcaklığı absorbe eder ve aynı zamanda galvanik korozyonu önler.
Faraday Kafesi Etkisi ile Güvenli Uçuş
Karbon fiber tabakalar az da olsa iletkenlik sağladığından, bakır mesh ile birlikte çalışarak yıldırımın etkisini azaltır. Ancak zamanla bakırda korozyon meydana gelebilir.
Buna rağmen bu sistem sayesinde yıldırımın oluşturduğu enerji, uçağın gövdesi boyunca güvenli bir şekilde dağıtılır.
Böylece uçak, Faraday kafesi etkisi sayesinde iç kabinde bulunan yolculara veya elektronik sistemlere zarar vermeden güvenli şekilde uçuşuna devam eder.
