美國最先進的防雷設施是（shì）什（shí）麽樣（yàng）的？

它的效果如何？

美國卡納維拉爾（ěr）是雷暴多發地區，當被在（zài）這裏建造火箭航天器發射場（chǎng）時，沒有考慮到它對航天（tiān）工作的危害，由於多次事故的教訓，他們在十多年內聯合（hé）許部門，共同研究，不斷改進。所以，這裏的防雷研究及（jí）所采取的避雷（léi）設施是美（měi）國最先進的。美國空軍氣象組作（zuò）為（wéi）閃電監（jiān）測的第（dì）一防線（xiàn），準確地預報雷暴將要發生（shēng）的時間和地點，並提（tí）供的第一防線，準確地預報雷暴將（jiāng）要發生的時間和地點，並提供卡納（nà）維拉（lā）爾角空軍基（jī）地的所有（yǒu）氣象資（zī）料，其中包括航天飛機試行期間，每天極其重要的（de）雷電報（bào）告，以及發射場當天的氣象數據，這是確定航天飛機安全（quán）升空所必不可少的。

為了防止（zhǐ）它的56米高的航天飛機、發（fā）射（shè）塔（tǎ）、工作設備受（shòu）到損害，運用了大量的雷（léi）電保護和監測（cè）係統，包括發射塔雷（léi）電（diàn）警戒係統和雷電定位和防護監視係統，後者用於該地區（qū）100公裏範圍內雲地負閃（shǎn）電的檢測定位和特性記錄。由閃電發出的電磁輻射首先（xiān）由（yóu）安裝在佛羅裏達州的墨爾本、奧蘭多和卡納維拉爾角北部地區的該係統的（de）一個方位（wèi）控測（cè）天線檢測，其中（zhōng）兩個測量場地的數據用三角測量法可以計算出閃電的（de）位置，並傳輸到卡納維拉爾角預報基地的彩顯屏幕上。如果屏幕上顯示（shì）出有一個閃電發生時（shí），預報人員（yuán）就很（hěn）容易預報出下一個雷（léi）擊實際上（shàng）會發生在什麽地方。

當空軍氣象工作人員報告卡納維拉爾角地區所指定的8公裏範圍內可能有雷電發生時，立即采取安（ān）全措施，防護航天飛機和工作人員免受雷擊。當卡納維拉爾角的公共廣播網發布雷電警報後（hòu），禁止在室（shì）外任意活動，停止危險的操作，如火箭（jiàn）燃料的加注，某些（xiē）設備應搬進室內，工（gōng）作人員應進入掩蔽（bì）所等等（děng）。

 該雷電防護措施是（shì）由卡納維拉爾角的雷電安全（quán）審定委員會製定（dìng）的（de）

 最明顯的保護措施是發射塔的固定檢修架頂（dǐng）上裝（zhuāng）一根24米高的玻璃（lí）纖維杆，用（yòng）於保護發射塔本身，以及塔上的（de）航天飛機及其（qí）附（fù）屬發射設備（bèi）。該杆（gǎn）上固定（dìng）有一條直徑為2厘米高凸出其頂部的不鏽鋼（gāng）電纜，這條鋼纜長300米，並（bìng）向（xiàng）兩個方（fāng）向延伸，其每個端頭分別固定在接地裝（zhuāng）置上，其形（xíng）狀類似於一吊（diào）橋塔及其固定鋼纜。杆的頂上有一（yī）根1.2米（mǐ）高的（de）避雷針與電纜相連，其目的是防止閃電電流直接通過發射（shè）塔上的航天飛機和方式塔架。在這個區域內的（de）任何雷擊都將通（tōng）過吊線的電纜傳輸（shū）到固定接地點。

 在39號發射（shè）區還有（yǒu）一接地係統叫地網（wǎng）。它為一埋入地（dì）下，互（hù）相連（lián）接（jiē）的金屬杆網，分布於發射塔及其（qí）周圍的固定架的地下。該地（dì）區的所有建築物、包括飛行器總（zǒng）裝大樓在內，都是妥善接地的。

 為了使執（zhí）勤人員在應急時（shí）能及時逃離現場（chǎng），在固定檢（jiǎn）修架上固接了出口滑線。在發射塔上還另裝一條接地過頂屏蔽電纜。這種彼此間的相（xiàng）互（hù）連（lián）接構成了一套完（wán）整的防護係統，使任何閃電產生的放電都能安全地從航天（tiān）飛機引開。

 過頂網格線係統保護發射塔的易燃燃料儲放區（qū）。每個發射塔（tǎ）的410萬（wàn）升巨型液態（tài）氫罐是由金屬製成的，其本身就是地電位，所以不需要過頂防護設備。

未（wèi）上發（fā）射塔前，航天（tiān）飛機在（zài）總裝大（dà）樓內也得到很好的保護，以防惡劣天氣和雷電的影響（xiǎng）。這座高達160米的（de）總裝（zhuāng）大樓是世界上最大的建築物之一，它有（yǒu）自身的保護係（xì）統（tǒng）。該係統（tǒng）由其頂上11根8米高的（de）避雷針塔構成。當閃電打擊該係統時，導（dǎo）線（xiàn）把電荷傳送到避雷針塔上，然後由避雷針塔把（bǎ）電流引到航天飛機的總裝大樓的側麵，導入打進（jìn）岩基的大樓樁基下去。

航天飛機裝載在履帶運輸車（chē）上，離（lí）開總裝大樓至發射塔的途中，其外包裝箱也（yě）有遭到雷擊（jī）的可能。為此，在航天飛機各部分設計了屏蔽和電（diàn）路防護裝置。

事實已（yǐ）證明了卡納維爾角精心設計的雷電檢測和防（fáng）護係統的（de）價值。如在39A和39B發射塔處設置了避雷杆，因此（cǐ），雖然航天飛（fēi）機在發（fā）射（shè）塔上曾被（bèi）雷擊5次以上，卻沒有（yǒu）任何設備受損害。盡管有（yǒu）幾次航天飛機因天氣情況而推遲發射，但它從未在發射期間遭（zāo）到破（pò）壞，迄今也沒有人員因雷（léi）擊而受傷（shāng），這應歸（guī）功於雷電的防護措施。

為（wéi）了確保飛行器的安全，除上述已介紹的的在（zài）發射場行和計劃飛行航線的低空段地區布設先（xiān）進的、綜合性的雷（léi）電探（tàn）測設備（bèi）和采用完整的（de）、嚴（yán）謹的防護措施之外，同時還（hái）要製（zhì）訂嚴格而細致的發射規範。任何航天活動在未得到明角的、令人信服的、能說明當時（shí）雷（léi）電環境參數符合規範（fàn）條款的證據之（zhī）前，不準進行（háng）。美國國家（jiā）宇航局和美（měi）國空軍空間局，在大力神/半人馬座火箭及其衛星因雷擊發生（shēng）意外事故之後，又重新修訂了防避自然閃電和飛行器觸（chù）發閃電的發射規範，嚴格規定所有的航天活動必須遵循：

1.         在發射前30分鍾內，在發射場地或計劃飛行航線的18.5公裏範圍內檢

到任何類型的閃電（雲閃或地閃），不準發射！除非（fēi）產生閃（shǎn）電的雷雨雲已移出了以上所規定的區域。

2.         計劃飛行航線屬於下列情況（kuàng）之一者（zhě），不準發射！即：①航線通過雲頂高（gāo）於+5℃等溫線高度的積雲；②航線通過或在（zài）9.3公裏範圍（wéi）內（nèi）存在雲頂高於-10℃等溫（wēn）線高度（dù）的積雲；③航線通過或（huò）在18.5公裏範圍內出現雲頂高於-20℃等溫線高度的積雲（圖8、圖9）；④航線通過或在離積雨雲、雷（léi）雨雲（包括鑽狀雲）的最近邊緣18.5公裏範圍內。

3.         對於布設（shè）了場磨電場儀網絡的發射場地，如果在（zài）發射之前15分鍾內的任一時刻，在發射場地9.3公裏（lǐ）範（fàn）圍內檢測到（dào）地（dì）麵上電場強度1分鍾平均的絕（jué）對（duì）值（zhí）超過1000伏每米，則不準發射！除非發射地18.5公裏範圍（wéi）內（nèi）確實沒有雲，或不正常讀（dú）數很（hěn）明顯地是由煙或地（dì）麵霧引起。

4.         如果計劃飛行航線通過一垂直連續分布的雲層，各層雲體的厚度大於1327米，且有部分或全部位於0~20℃等溫（wēn）線高度之間（jiān）（則（zé）不準發射！

5.         如果計劃飛行航線通過已擴展到0℃等溫線（xiàn）高度以上的任何種類雲，以及計劃飛行（háng）航線9.3公裏範圍內存在降雨帶（dài），則不準（zhǔn）發射。

6.         如果計劃分（fèn）行航線通過雷暴碎積雲或將（jiāng）要在沒有被場磨電場儀網（wǎng）絡監測到雷暴碎積雲（yún）的9.3公裏範圍內分行或存在能產生雷達（dá）回波大於或等於10分貝的（de）雲層，則不準發射！

    航天活動對於（yú）人類有（yǒu）極大（dà）的價值，它標誌著一個（gè）國家的（de）科技水平、強盛的實力。但是（shì）發展航天事業所（suǒ）花費的人力、物力是相當驚人（rén）的。所以（yǐ）確保分行器的安全非常重要，任何航天事故都會（huì）造成巨大的損失，數以萬計的科技人（rén）員多年的心血會付之一炬，後果極端嚴重。美（měi）國是最（zuì）早發展（zhǎn）  航（háng）天事業的國家之一，也（yě）是航天活最多的國家，曾（céng）出現過一係列事故，付出了巨（jù）大的代價。為此加強了防雷（léi）研究，建立了一整套科學措施和發射規範。實行以來，很有（yǒu）成效，是值得我們（men）借鑒的。                                                          

我國航天事業起步較晚，航天史上從未出現過因雷擊而引起的意外事故。這固然是由於在發射場地及飛行器本身采取（qǔ）了有效的（de）防護措施。但是還應該看到（dào），我國的航天活動與發達國家相（xiàng）比，發射次（cì）數少，在大多（duō）數情況下，是選擇在雷暴活動較少的所謂安全期進行（háng）。隨著國民（mín）經濟發展和國際（jì）合作的增多，航天活動必將大量增加，不可能把發射隻限定在特定的季節。因此，有必要建立完整的（de）雷防護和探測係統的同時，製訂嚴格的發射規範。

本書介紹國外先（xiān）進的避雷設施及其實踐效果，目（mù）的是給我國的科學技術人員、企（qǐ）業幹部（bù）、工人和未來將成為國家棟梁之材的青年人一點啟示：要懂得（dé）科學並重嚴格（gé）遵循科學規（guī）律辦（bàn）事，黃島大火這種特火災禍（huò）是可以避免的。如果你領導的或工作的領域是有雷擊隱患的（de），有可能因雷擊而產生災難性後果，你就應該參考一下本書介（jiè）紹的常識，並借（jiè）鑒所介紹的避雷措施（shī），改善本（běn）單位的防雷工作。隻有全體人（rén）員都高度重視並懂得防雷（léi）常識，安全生產和人員的安全（quán）才（cái）能得到保（bǎo）證。