日前，一架由美国德州奥斯汀飞往德国法兰克福的空客A330-300客机遭遇了一次罕见的事故，当时客机正处于安全巡航高度，但途经美国田纳西州上空时，机身却被一股强雷电击中，航班机组决定紧急迫降！
飞机在高空遭遇雷击的情况并不常见，因为客机的巡航高度一般为8000~10000m，国际航班可达12000m，此时客机已经进入平流层，气象条件稳定，相对不容易发生事故。那么，这架德国客机为何会在空中遭遇雷击？雷击会给飞行安全带来多大的影响呢？
汉莎航空469号航班：高空遭遇雷击，途中发生了什么？当地时间3月1日17:09，德国汉莎航空469号航班安全起飞，大约28分钟后，飞行高度拔高至10599m，客机保持稳定航向，进入相对安全的巡航状态。
但FlightAware提供的航班信息显示，这架客机从美国奥斯汀（AUS）起飞后并没有按预定航线抵达德国法兰克福（FRA），而是在当天21:10备降到了华盛顿的杜勒斯机场（IAD），原本需要10个小时的航程结果只用了3小时18分。
原因是该客机在当晚20:18左右突然遭遇了不测，飞机的速度-时间和高度-时间变化曲线同时出现了极不寻常的走向：飞行高度在10分钟内从11278m骤降至7315m，飞行速度从1012km/h骤减至610km/h，这意味着客机不仅在急速下坠，还可能存在失控的情况。
一阵剧烈的震荡过后，机舱内变成一片狼藉！这架客机究竟遭遇了什么？按照美国联邦航空局发布的声明，该航班在大约37000英尺的高度遭到了“严重的湍流”。而根据现场乘客的描述，飞机明显被一股强大的闪电击中，随后急速下坠了1000英尺，安全带的指示灯一度熄灭，飞机严重失去平衡，尖叫声充斥着整个机舱。
根据各方面的细节，我们现在可以初步还原事情的大致过程：2023年3月1日17:09，汉莎航空469号航班从奥斯汀机场的跑道上平稳升空，经过17分钟的滑行抬升，飞机抵达10000多米的平流层，航班调整为水平飞行状态。
当晚20:10~20:20，飞机正处于田纳西州上空，而该州高空正酝酿一场强对流天气，无法通过雷达提前预测。突如其来的高空湍流导致客机发生颠簸，航班飞行员临时决定降低飞行高度，没想到下降到对流层后，天气情况更加恶劣，阴云密布，雷暴频频闪现。突然间一道闪电直接命中客机，机上的自动化电子设备短暂失灵，客机连同内部的乘客极速下坠了约300m！
直到20:30前后，客机的飞行高度才稳定在了7315m，局势开始有所缓解，客机速度由不足600km/h提高到850km/h。为确保乘客安全，航班机组人员决定在临近的华盛顿杜勒斯机场紧急备降，机上7名伤员被送往就医，无一人死亡，这就是大概的情况。
高空雷暴有多危险？客机有法拉第笼护体，为何遭雷击后还是会受损？雷暴天气是对航空影响最大的天气类型之一，国内有专家将雷暴称为民航客机的“天敌”。据统计，全球几乎每年都有因雷暴而引发的飞机失控事故，据美空军统计，在1976~1980年间，共有278架次飞机遭到雷击，平均每年发生55次，每次的经济损失约为20万美元。
严重的雷击事故还可能导致整架飞机坠毁，比较典型的一次是在2005年8月2日，一架法航客机计划在加拿大某机场着陆，当时地面的天气电闪雷鸣，客机还没停稳就遭到了雷电袭击，飞机当场失控，机身受惯性冲出跑道，一头栽到401高速公路旁边。根据现场录像，客机共发生了两次爆炸，机身断成了两节，其中有1/3出现严重形变，其余2/3化身一片火海。
雷击对客机安全的威胁，由此可见一斑。但很多网友却直呼不理解，给出的解释还很有道理：客机在飞行时紧闭舱门，内部是一个密闭空间，机身外壳又是金属结构，即便被雷击中也会产生“法拉第笼效应”，乘客理论上不会受到任何影响，应该不用担心雷击才对！
我们先来认识一下“法拉第笼”，这其实是一种静电屏蔽效应。当一个闭合的金属笼接入电流后，电荷只会分布在金属的表面，而不会向内部流动。这是因为无论外加电场有多强大，金属笼的两侧都会产生大小相等、方向相反的电场，内外电场相互抵消，金属笼表面不存在电位差。
因此，法拉第笼是一个等电位体，只要站在笼体的内部，人们就可以无视百万伏高压的威胁。
同样，飞机的外壳也可以看成一个法拉第笼，其材质主要有铝、钛等复合材料组成，同样具有电场屏蔽作用。但飞机的机身并不是一个完美的法拉第笼，某些部件接触不良则会影响导电性能，并形成局部的电位差。在这种情况下，极端的雷暴天气就有可能对机身造成巨大破坏，严重影响飞行安全。
首先，雷暴会对飞机造成直接伤害。
飞机的表面除了覆盖有铝合金等金属材质，还有玻璃等非金属材质。当被雷电击中时，金属部分可能被电能灼伤、熔化，或者引发金属变形，非金属部分则可能会被击穿、分层。当雷电击中垂直、水平安定面或者尾翼时，电击还可能破坏铝合金液压管接头，导致接头受损漏油。
雷电对飞机造成的伤害是综合性伤害，伴随雷击出现的物理学作用包括：电破坏、热破坏以及机械破坏，这些破坏力可直接在机身表面留下创伤，比如：表面涂层变色、机身外壳穿孔、复合材料铺层丢失、纤维损伤、蜂窝夹心损伤等等。
当客机遭遇雷击时，机身表面至少会留下两个雷击点，一个是受击点，一个是放电点，对应的出现位点很有规律，一般是以下几个部位：
机翼前缘和后缘大翼翼尖发动机垂直尾翼的翼尖水平安定面的翼尖升降舵机鼻雷达罩这些部位之所以频遭雷击，是因为相对于其他结构而言，其位置更加突出，被击中后很容易破损。
以机鼻雷达罩为例，雷达罩常镶嵌于机头部位，但组成材质特殊，它的外壳并不是金属结构，而是改性环氧树脂基体、夹心材料、增强材料等，导电性能差，无法承受雷电制造的高应力。在雷击瞬间，机身实际上就是雷电的一段导体，但雷达罩来不及疏散电荷，因此很容易被刺穿或烧灼，后期的探伤也是十分麻烦，特别是蜂窝夹心结构的分层损伤，目前只能通过敲击听声音来判断伤害情况。
与直接伤害相比，其实更有威胁性的是雷暴电场带来的间接伤害。
当一道闪电划破夜空，周围便会形成强大的瞬变磁场，此时飞机的电源、数据传输线路、金属管道支架等敏感部位通过感应生成过电压，线缆的过电压以光速扩散，瞬间侵入机身内部的电子设备，对电气/电子系统造成干扰，轻则导致设备数据丢失，产生暂时瘫痪或诱发误动作，严重时可击穿元器件，烧毁电路板，将航空控制系统置于瘫痪状态。
还有一种糟糕的情况不能忽视，雷电通常伴随恶劣的强对流天气出现，混乱的气流不仅会导致飞机左右颠簸，上下摇摆，还很影响驾驶员的操作，危及飞行安全。在飞机的部分仪表被磁化、失灵，无线通信中断的情况下，驾驶员缺少对整机态势的感知以及地面指挥中心的引导，安全着陆也将面临更大的挑战。
为避免雷击，客机上为何不安装避雷针？雷击虽然威胁大，但很大程度上可以避免在日常生活中，最常见的避雷措施就是在建筑物的顶端安装避雷针，避雷针的功能器件是一根接闪器，上面连接有金属导线，导线的另一端和地下的泄流地网相连。在雷雨天气，接闪器的顶端主动释放异种静电，吸引云层中的雷电，将电流转移到地下，从而避免地面建筑物受损。
于是就有网友就指出，既然避雷针那么好使，那为什么不在飞机上安装避雷针呢？背后的道理也非常简单，避雷针的作用原理是将雷击产生的电流接引到地面，但飞机在高空飞行时处于孤立状态，无法和地面产生任何接触，所以飞机不能安装避雷针。
不过，现代客机都配有一个类似的装置：放电刷，该装置的功能相当于避雷针，二者的原理都是尖端放电，但产生的作用大有不同。放电刷能将机身与空气摩擦产生的静电释放到大气中，不断减少机身的电荷累积，从而减少静电对通讯的干扰。
放电刷采用弱电流放电，电流强度只有几微安，但如果被雷电击中，电流强度可飙升至几万安倍，放电刷的结构无法抵挡强电流，此时最易受损。
同样是尖端放电，避雷针放电能将电流转移到地下，放电刷放电则是一招险棋，正常情况下有利于消除电荷累积、保障通信，但在雷电活跃区域，放电刷反倒是起到了“引雷上身”的作用，因为放电刷一般位于机翼或垂尾的尖端部分，而这些部位正是雷击的主要进入点和出入点。
所以，放电刷本身并不能保护客机免受雷击。但避免雷击也不是没有办法，只要合理规避，提前预警，雷击的伤害就能在很大程度上避免。
第一，雷暴发生的区域面积较为有限，通过先进的雷达回波探测技术，客机在进入雷暴区域之前就能感知积雨云的强度、位置和移动状况，提前调整飞行高度，或者提前绕行以躲避雷区。地面指挥中心也会及时发布雷达预警信息，实时监测天气变化，帮助客机规避乌云、冰雹等恶劣天气。
第二，为避免雷击，现代客机的安全设备越来越完善，在设计时就已考虑了放电问题。比如：客机的雷达罩上一般都安装有放电条；精密电子仪器的控制线加装接地金属网；全面检查飞机状态，清除接触面部分的防腐剂，对已氧化的部分精细打磨，最大限度减少接触电阻等等。
通过超前监测，内置防雷系统，雷击的风险就能大大降低，造成的影响自然也就微不足道了。
