Удары молний в яхты наблюдаются сравнительно редко. И все же
грозозащите надо уделять внимание, тем более что затраты на нее, как
правило, незначительные.
Молнии - это выравнивающие разряды между электрической
напряженностью полей. В нижних слоях грозового облака вследствие
влажного состояния воздуха возникают отрицательно заряженные
частицы, а вверху - положительно заряженные частицы. Первые разряды
происходят внутри этих слоев и благодаря ионизации воздуха вызывают
другие процессы разрядки. Собственно молния возникает вследствие
этой цепной реакции примерно на высоте 30 м как процесс разрядки
между землей и облаком, причем напряженность поля может возрастать
до 10 кВ/см. Продолжительность такого разряда составляет до 1 с, но
обычно бывает много меньше. При этом возникает сила тока до 20 кА.
Из-за резкого возрастания силы тока от 0 до 20 к А в течение
миллионной доли секунды полупроводники, содержащие воду, такие, как
деревянные мачты и живые существа, взрываются вследствие испарения
воды. Алюминиевые мачты, металлические штаги, наоборот, эффективно
отводят ток 20 кА, даже если их поперечное сечение недостаточно для
такой силы тока. Короткое время, в течение которого протекает ток,
как раз достаточно для нагрева проводника.
Задача грозозащитной установки на яхте - отводить ток, вызванный
молнией, через металлические проводники в воду. Для этого можно
использовать мачту, антенны, а также стоячий такелаж парусной яхты.
Все устройства, применяемые для грозозащиты, должны быть хорошо
соединены друг с другом и со стальным корпусом или алюминиевой
мачтой. Хорошо заземленная мачта и соединенные с ней проводником
штаги образуют экран против удара молнии (рис. 201). В американской
литературе приводятся такие цифры: 99% безопасности при угле
раствора стоячего такелажа 120° и 99,9%-при угле 90°. Поэтому не
только люди, сидящие внутри металлической яхты, защищены от удара
молнии, но и рулевой, защитой для которого служит клетка из штагов и
вант.
Суда без мачт и надстроек не имеют этой защитной зоны и им грозит
опасность поражения молнией. Если корпус яхты построен из
диэлектрика, например, из стеклопластика, и имеет деревянную мачту,
установка грозозащитного устройства обходится гораздо дороже. В этом
случае все штаги и ванты, по-скольку они идут на топ мачты,
необходимо соединять проводником через оковку топа мачты. Ток молнии
отводится не через мачту, а распределяется в зависимости от
сопротивления между штагами и вантами. Вант-путенсы и соответственно
самые нижние точки штага должны быть соединены с килевыми болтами
через проводники достаточно большого сечения (минимум 35 мм2). Все
большие металлические части (цистерны, носовой и кормовой релинги,
лебедки и другое оборудование) необходимо соединить с килевыми
болтами кабелем, поперечное сечение которого должно быть не менее 16
мм2. Все соединения между местами подключения и проводами должны
быть механически надежными, хорошо проводящими ток и не подвергаться
ржавлению. Любое увеличение сопротивления приводит к опасному
нагреву проводников и контактов при ударе молнии. Штаги и ванты не
должны, разумеется, иметь изолирующих пластмассовых коушей или
орешковых изоляторов антенн. Если штаг используют как антенну, то
надо применять специальные талрепы с вмонтированным в них искровым
разрядником для молнии. Они рекомендуются также в случае, если
необходимо избавиться от помех радиопеленгованию.
Привинченный болтами и окрашенный снаружи свинцовый киль дает
хорошее "заземление" с водой. На пластмассовых корпусах, однако,
киль часто совершенно изолирован от воды. В этом случае надо
установить в подводной части обшивки металлический лист для
заземления, площадью самое меньшее
0,25 м2. Площади поверхности клапана для помпы гальюна, например,
для этой цели недостаточно. Отводы от самых нижних точек штагов и
вант-путенсов нужно вести самым коротким путем к килю или листу
заземления. Острых углов и даже петель проводника надо избегать по
причине индукционного влияния. Если мачта стоит в степсе на палубе,
кабель от него надо провести в трюм (рис. 202).
Рис. 201. Мачта и штаги образуют экран
против удара молнии, которая распространяется над судном в виде
конуса с углом раствора около 60°.
Особую проблему на парусной яхте вызывает алюминиевая мачта. Так
как между мачтой и водой расположены только днищевые балки, то
молния в этом месте может пробить течь, поскольку возможность
сделать здесь достаточно надежное заземление маловероятна. В этом
случае рекомендуется от шпора мачты провести большое число проводов
в форме звезды по возможности сечением 50 мм2 и надеяться, что
молния пойдет через киль.
Рис. 202. Степс мачты на яхтах из дерева и
пластмассы должен соединяться с килем проводником достаточно
большого поперечного сечения.
