飞机如何抵挡「天打雷劈」？

闪电会释放强大的能量，因此地面上的高耸建筑物通常会装置避雷针来预防雷击伤害，但飞机无法安装避雷针，若刚好经过雷雨区附近，就有可能遭遇雷击。此时，飞机会怎么样？有办法避免雷击或降低雷击伤害的程度吗？
在雷雨天，雷雨云上的静电会与地面产生「感应电荷」，造成云底为负电、地表为正电的情况。根据导体表面电荷分布的特性，电荷的密度以及电场的强度都跟导体表面的曲率半径有关，半径越小（也就是越尖锐），电荷密度跟电场强度就越高（见下图），因此，地表上高耸尖锐的物体就成为电荷集中所在，该处产生的电场相较四周强，也是最容易引起闪电之处。于是大雷雨时，高耸的物体如旗杆、树木、高塔、烟囱、电线杆等，都会成为闪电的通道，这也是为什么下雷雨时，我们总是被告诫千万不要站在宽广的平地上，因为相对于空气，人是良好的导体，容易引导电荷而受雷击。

高大的建筑物为了避免遭到雷击，通常都会安装避雷针。避雷针是一支顶部高出建筑物、底部与地面相接的金属杆（见下图），能够吸引附近的雷电到自己身上来，使雷电通过自身而排到地面上，也就是「接地」。因此，避雷针的原理并不是阻挡雷电，而是引导云层里的电荷沿着安全路径和地面的电荷中和，藉此保护建筑物免受雷电伤害。

高空放电，降低雷击伤害

飞机在飞行中也有可能遭到雷击，但是飞机没有办法装接地的避雷针，该如何是好？其实飞机上的乘客不必担心这个问题，因为由金属构成的飞机外壳遭受雷击时，电荷会均匀移动到互斥力最小的金属外壳表面，而机身内部则不会有电荷，因此内部电场必定为零（见注）。
尽管如此，遭遇雷击的飞机仍可能因强大电流使机身过热而局部变形或熔毁；电流所形成的磁场，也会影响机上的电子装置，对飞航安全还是会有一定的风险。为了降低雷击的危害，飞机的机翼尾端会装置静电刷（见下图），机身尾部通常也会安装，藉由尖端放电原理，释放机壳上因空气摩擦而产生的电荷。金属的尖端容易吸引电荷，也容易释放电荷，当机壳上的电荷因释放而减少时，就能够大大降低雷击强度，也就能减缓飞机遭受雷击时所造成的伤害。换言之，静电刷与避雷针不同，它主要目的在释放电荷以降低雷击强度。另外有些汽车会在后端保险杆装置一根可拖行在地面上的静电刷，也是为了排除多余的静电荷，如此一来，在干燥的天气中开车门，可减少触电的可能性（见下图）。
每次雷击都会伴随巨大能量产生，虽然我们对雷电的认识还非常有限，然而目前开发出的各种避免雷击或降低雷击强度的科技，已经足以保障大部份的民众生活，雷击已经不再那么具有威胁了。

注：金属壳内部电场必定为零，可由金属壳外施一外加电场的简单例子了解。当金属壳外加一电场（如下图蓝色箭头所示），金属壳会被感应而带有正负电荷，正电荷往与电场同向的方向移动，负电荷则相反；移动的电荷会在金属壳内部建立与外部电场抵消的新电场（如下图红色箭头所示），因此金属壳内部的电场为零。

认识电击伤

电力虽然是人类生活中不可或缺的重要能源，但用电不慎造成的伤害，也会带来不堪设想的后果！
不论是遭遇大自然的雷击，或是电器触电，这一类的伤害都称为「电击伤」，比较常见的情形有心室纤维震颤、中枢神经系统受损，或者是肌肉麻痹引发呼吸终止等，其他诸如溶血、蛋白凝固、血管血栓形成、脱水、肌肉和关节分离等伤害，也经常可见。
造成电击伤的主角是「电流」，主要是因为电流直接的伤害，或者是电流所经路径产生的热能伤害。一般来讲，决定电击伤严重程度的因素包含通过电流大小、接触时间长短，以及电流流经路径等。「高压电」对人体之所以危险，是因为人体的电阻低，高压电两极间可以产生非常大的电流；相反的，如果链接高压电的物体具有很高的电阻，则通过电极两端的电流就会非常微小，也就不会造成重大伤害。
比较起来，人体遭受大自然雷击的伤害程度会远大于电路的电击。雷击时，巨大电流会在短瞬间通过人体，从人体的一点进入，然后从另一点流出，并在进出的两个点造成严重灼伤，大多数时候还会造成心跳停止、脑部伤害等。
若不幸在户外遇闪电打雷时，要迅速寻找适当建筑物或掩蔽物，如果身边没有可以掩蔽的区域，应立即将身上的金属物，如项链、手表、眼镜等取下，并尽可能向低漥处移动，万万不可在大树或凉亭下躲藏，更不能紧邻高墙、电线杆或天线设施附近，这样才能减轻雷击的危害。

转自：http://www.mes.com.tw/work/mes65.htm