برج تسلا. ماذا يحدث في ناطحة سحاب وبالقرب منها عند الصواعق؟

عندما هاجم البرق برج مركز لختا في سبتمبر ، طمأن كبير المهندسين لدينا سيرجي نيكيفوروف الجميع ، قائلاً إن البرج لديه "نظام حماية من الصواعق الكلاسيكي" ولم يكن هناك ما نخشاه. ما هو هذا "الكلاسيكية"؟ شيء اليونانية القديمة تتبادر إلى الذهن ... ولماذا لا؟ بعد كل شيء ، ما زلنا نستخدم نتائج الفكر القديم هذه كعجلة أو قفل أو تقويم أو ورقة. ربما الحماية من الصواعق في البرج هي قديمة طي النسيان؟ ثم - هل يمكن أن تساعد القديم جدا جديدة؟


الصورة ch0col8te

دعونا معرفة ذلك!

ركب اليونانية عبر النهر

هناك دراجة حول البحارة العتيقة على شبكة الإنترنت.


صور ثلاثية من هنا

يزعم ، حتى ذلك الحين كان البحارة اليونانيون يعرفون حقًا كيفية تجنب غضب الصاعقة بطريقة بارعة. تم ربط سيف عموديا على الصاري ، كابل له ، ينتهي إلى الماء. يبدو مشكوكا فيه. من أجل التوصل إلى شيء مماثل ، تحتاج إلى فهم طبيعة البرق. لقد فهم الإغريق أنه كان هناك شجار عائلي آخر على أوليمبوس ، باستثناء من يستطيع ، ولماذا السيف؟



وحتى لو كان من قبيل الصدفة ، بعد غرق الآلاف من زيوس بالثلاثي ، كان من الممكن أن نتوصل إلى تفهم أن البرق قد تم التقاطه بشكل كامل على copys و xyphos ، ثم توقفت السلسلة. لم يكن لدى الإغريق القدماء كبلات فولاذية ، وتلك التي كانت - الكتان ، لديها مقاومة عالية نسبيًا. استخدم هذا كدليل - ومزيد من السباحة مضمون تقريبًا. إذا قفزت من السفينة المحترقة في الوقت المناسب ، بالطبع. إذا كنت محظوظًا تمامًا ، فسوف تسبح إلى الشاطئ وتُخبر كيف أنه من الخطأ تهديد زيوس بالسيف من الصاري.


لوحة "الأوديسة والغثيان" ، روزا سالفاتور ، متحف لوس أنجلوس للفنون ، تقريبًا. 1655 المصدر

بالطبع ، ربما لم تكن هناك كبلات ، ولكن سلسلة أو كبل ، أو كان الكبل غارقًا جيدًا قبل تشغيله. وبصفة عامة ، فهموا خواص الكهرباء والموصلات والمواد العازلة ... لكن لسبب ما ، غرقت هذه المعرفة المفيدة جدًا في غياهب النسيان ، فظهرت بعد قرون. لكن كان هناك بالتأكيد أداة أخرى كان على الشرطة التعامل معها.

الرعد والبرق! ثلاثة آلاف شيطان!

في العصور الوسطى ، انقلب النموذج العلمي رأسًا على عقب - دخل كوكب المشتري وثور في غياهب النسيان ، وفي العاصفة الرعدية رأوا مكائد الشيطان.


تدمير الكنيسة الكاثوليكية. نقش ماتياس جيرونغ ، ألمانيا ، 1547 المصدر

إن السلاح المناخي للعصر هو رنين للجرس ، لأنه ، كما تعلمون : "الضربة الأولى للجرس تفسد قوة النجاسة ، أثناء الضربة الثانية ، تندفع في حيرة من أمرها في جميع الاتجاهات ، في الثالثة ، إذا لم يكن لديها وقت للهروب ، فستقع في الجحيم" .


مفيستوفيليس المشؤومة يطير فوق فيتنبرغ. طبع يوجين ديلاكروا ، ١٨٢٨

كم من الجرف أحرق وسقط العرب في هذا الكفاح ، لقرون لم يحسبوا. لكن الإدخالات اللاحقة هي دليل على خطر الموت:

"في جورنال دي باريس ، لشهر آب / أغسطس 1807 ، يتحدثون عن رعية ترولسكي (بالقرب من تولوز) ، بوجيب ، وهو رجل أكثر تقوى من ذوي الخبرة ، الذين ، بعد سماع صوت الرعد ، ركضوا إلى برج الجرس وبكل قوته بدأ يرن لتجنب العاصفة الرعدية. سارع رئيس بلدية ترولسكي ، الذي كان يعرف الفيزياء أفضل من بوجيبي ، إلى الكنيسة للتوقف عن الرنين. ولكن بعد فوات الأوان: وضع Pujibe المؤسفة على الأرض ، ضربت الرعد. يقول محرر جورنال باريس في هذه المناسبة: "هنا مثال جديد لخطر رنين الأجراس أثناء العاصفة الرعدية".


الموقع - تولوز ، المصور فلوريان كالاس

أو من مذكرات أكاديمية باريس للعلوم:

"في عام 1718 ، في 15 أغسطس ، نشأت عاصفة رعدية قوية في بريتاني السفلى ؛ الرعد ، قعقعة مع بيلس قوية ، وضرب في أربع وعشرين الكنائس الواقعة بين Landernau وسان بول دي ليون ؛ في كل هذه الكنائس دعوا إلى إبعاد العاصفة الرعدية. التي لم يسموها ، بقوا على حالهم " (يمكن العثور على هذه الحالات وغيرها في مجلة أدنبرة الجديدة الفلسفية ، المجلد 20 ، من إعداد روبرت جيمسون)

بشكل عام ، على الأقل في فرنسا ، يُحظر رنين الأجراس أثناء العواصف الرعدية لمدة 30 عامًا بالفعل - بأمر رسمي من الشرطة. مع طرق أخرى من العصور الوسطى لمنع حدوث مشاكل الطقس ، على سبيل المثال ، تظهر بعض أجزاء الجسم من خلال النافذة ، يبدو كذلك ، قد انتهى. بعد كل شيء ، تم العثور عليهم أخيرًا - وسائل آمنة وعملية.

الحماية من الصواعق الكلاسيكية كما هي

في القرن الثامن عشر ، ابتكر بنيامين فرانكلين ، وهو وجه مألوف لدى الكثيرين في مناسبة مختلفة ، قضيب البرق. في عام 1752 ، على سطح منزله ، ركب قضيبًا معدنيًا موصولًا بسلك معدني بئر في الفناء.


فرانكلين دائرة حماية البرق. الرقم Wdchk. المصدر

صد هذا الصاعقة الهجوم الأول للكهرباء السماوية بعد 34 عامًا. بنجاح ربما كانت فكرة مثل هذا التصميم موجودة بالفعل في الهواء المكهرب من الاكتشافات بحلول ذلك الوقت. في روسيا ، يدرس لومونوسوف وريتشمان البرق ، ويقوم الصناعي أكيني ديميدوف ببناء برج يبلغ ارتفاعه 57.5 مترًا في نيفيانسك.


المصدر

ثم سقط البرج على شعار النبالة للمدينة ، وهي عملة فضية لبنك روسيا في عام 2007 ، و 5 فرنك من الأورال (في عام 91 كان هناك واحد) - من أجل "الرمزية" في التاريخ والهندسة المعمارية: انحرف البرج عن العمودي - 1 ، 85 م.


ولكن على ذلك هو أول قضيب مانع للصواعق ، قبل 25 سنة من فرانكلين. تصميم مشابه: مستدقة المعادن بالإضافة إلى الأرض.


المصدر

منذ ذلك الحين ، بدأت البشرية تنتصر على البرق. أولا ، في المحكمة. بورجوا فيليرز ، الذي ركب حداثة على سطح المنزل ، قوبل بمزاعم الجيران الذين اعتبروا أن مانعة الصواعق مهمة خطيرة. على جانب الدفاع - ماكسيميليان روبسبير ، على جانب الادعاء - جان بول مارات - وقت لا يصدق! خلال المحاكمة التي استمرت 4 سنوات ، وقفت المحكمة إلى جانب فيليرز وقضبان الصواعق. المظلات والقبعات مع الحماية من الصواعق أصبحت شعبية في باريس.



في الولايات وبدون مثل هذه القصص ، يكون عدد صواعق البرق بالمئات. فرانكلين الدائرة - محطة الهواء - موصل أسفل - الأرضية ، تعتبر اليوم الكلاسيكية. لم يتم اختراع أي شيء أفضل بعد: كفاءة قضيب البرق الكلاسيكي الجيد تقترب من 99٪. هذا ما احتفل به كبير مهندسينا في شهر سبتمبر العاصف.

لماذا يعمل فرانكلين مانع الصواعق؟

لقد توصل فرانكلين ، مثل لومونوسوف وريتشمان ، إلى فهم الطبيعة الكهربائية للبرق ، وبعد ذلك - إلى الشيء الرئيسي: يمكنك "سحب" الكهرباء من الجو ، واصطياد البرق على نسخة مشروطة. أصبحت تجربة فرانكلين الموصوفة في نقل طائرة ورقية إلى صوت صاعق موضع تساؤل اليوم ، لكن بطريقة أو بأخرى ، توصل إلى الاستنتاجات الصحيحة بصحة جيدة ، على عكس زميله الروسي ريتشمان - لقد دفع ثمن العلم بحياته. تم اكتشاف خصائص الموصلات بالفعل ، والباقي هو مسألة الهندسة والدهاء والتكنولوجيا.


من عام 1860 إلى عام 1890 ، كان هناك كتاب مصغر مع تجربة فرانكلين مع طائرة ورقية على ورقة نقدية بقيمة 10 دولارات من الولايات المتحدة الأمريكية وفقط في وقت لاحق حصلت صورة المخترع على سندات بقيمة 100 دولار

لحظة الأساسية في النظام الكلاسيكي للحماية من البرق هي واحدة. باستخدام موصل ، توفير دائرة مستمرة من استقبال التفريغ إلى أسسها. يمكننا أن نقول أن مثل هذا النظام يتوقع ويدرك نية البرق نفسه. يريد ضيف سماوي كهربائي الشيء نفسه تمامًا - ليس شق طريقه من خلال سماكة عازل الهواء ، ولكن توصيل الجزيئات ثنائية القطب بأقل جهد ممكن. والناس يقدمون لها الطريق الأقل مقاومة.


الصورة باتريك فيشر. المصدر

كيف تبدو في برج مركز لختا

لذلك ، نحن بحاجة إلى جامع التيار المعدني. برج معدني في البرج يناسب تماما - أكثر من 100 متر فوق موصل نظيف!



لكن - ليس هو فقط. يعد إطار إطارات الزجاج المزدوج لقشرة supertall من المعدن أيضًا ، ويعد المعدن في عناصر نظام خدمة الواجهة.



يمكن للبرج التقاط البرق عبر الارتفاع بأكمله. هذا أمر مهم - لا تسقط الضربة دائمًا في أعلى نقطة ، ويمكن أن تكون أصوات الرعد تحت الشباك.
بعد تلقي التفريغ يذهب إلى أسفل الموصلات. في المستدقة ، يتم لعب دورها بواسطة أعمدة أنابيب الصلب ، لوحات الصلب المجلفنة أدناه. تطوق الألواح محيط الأرضية وتتصل بسلسلة يمكن الاعتماد عليها بواسطة شرائط رئيسية عمودية موجودة في جسم أعمدة المحيط وقشرة اللب.


يمر التيار من الغلاف الخارجي عبر موصل مرن (في جديلة حمراء) إلى أداة تجميع الصفائح المعدنية على طول محيط الأرض



يمتد الخط العمودي لتصريف التفريغ الكهربائي ، ويمر من أعلى إلى أسفل البرج دون فصل بالسقوف وهو موصل البرق الرئيسي لناطحة السحاب. هي تذهب
إلى علامات الطرح ، حيث يتم توصيل دائرة حماية برج البرق بالحلقة الأرضية للمبنى متعدد الوظائف. من هناك ، تندفع الإلكترونات على طول القفص المعزز لأكوام MFZ في عمق الأرض ، وتلتقي أخيرًا مع البروتونات ، وتخرج في مكان ما في الطبقات القديمة من طين ما قبل الكمبري.

هل يمكن أن يذوب البرق الواجهة أو برج البرج؟

بالطبع ، درجات حرارة البرق مرعبة. "الزعيم" - التفريغ forvad ، يأتي في درجات حرارة 30 ألف درجة مئوية! خمس مرات أكثر سخونة من جوهر الأرض ، و 30 مرة أكثر سخونة من الحمم البركانية ، التي دمرت على الفور بومبي ، هرقل و ستابيا. ومع ذلك ، صمد برج البرج في ثلاث هجمات صاعقة في سبتمبر وبقي دون تغيير.


الصورة فيكتور جوسيك

ذلك لأن البرق ينتقل من المجمع الحالي إلى الأرض بسرعة تفوق سرعة الصوت - أكثر من 1000 كيلومتر في الثانية! تكمل الجزيئات الكهربائية طريقها بسرعة بحيث لا يتوفر للمعادن وقت تسخينه أو ذوبانه. إذا كانت السلسلة مرتبطة بمقاومة عالية أو كانت الدوافع نفسها تدوم لفترة أطول بكثير ، فقد تكون النتيجة بالطبع مختلفة.

حماية الخلية

داخل برج البرج هناك معدات الملاحة والاتصالات ، وأنظمة SOF وغيرها من المعدات الكهربائية. إذا ضرب البرق المستدقة ، ماذا سيحدث له؟ وبشكل عام مع بقية المعدات الكهربائية من ناطحة سحاب؟



هذا الموقف قياسي - جميع لوحات المفاتيح الكهربائية Lakhta Center تحمي من زيادة التيار. بالنسبة للموضع المباشر في مستدقة ، تتم إضافة تفاصيل غريبة هنا. يشبه مستدقة Lakhta Center نفسه في هيكل قفص فاراداي - الهيكل الخلوي للواجهة المعدنية ، دائرة مغلقة ومؤرضة تعطي تأثير فحص النبض الكهربائي وحماية المعدات الموجودة داخل المستدقة.


واجهات شبكية من برج برج لختا سنتر

هل من الخطر أن أكون في مركز لختا خلال ضربة صاعقة؟

في سبتمبر ، أثارت هذه القضية الكثير من الذين لديهم خطط لزيارة سطح المراقبة في برج المجمع. لا تخف. في عاصفة رعدية ، يقع بأمان على الإطلاق في أي مستوى supertall المأهولة. يتم فصل منصة المراقبة من الجهاز الحامل للتيار الرئيسي - المستدقة ، بسقف خرساني عند المستوى 88 - يمكن اعتباره سقف المبنى. جميع الطرق المحتملة لانحراف التيار الصاعق عن الجذع المخصص له مسدودة بشكل موثوق: الزجاج هو عازل في حد ذاته ، مثل الخرسانة ، يلف جوهر الأعمدة ويشكل قلب النواة.


لوحات معدنية - الموصلات في جسم العمود هي ملموسة - طبقة قوية من الخرسانة بمثابة عازل

بشكل عام ، البرق ضربات ناطحات السحاب في كثير من الأحيان. يتلقى الرجل المحترم ذو الطراز القديم بين "الشباب" طويل القامة ، مبنى إمباير ستيت ، "ضربات خفيفة" سنوية تصل إلى 12 إلى 100 ، ولم يصب أي من زواره حتى الآن منذ ما يقرب من قرن من تاريخ المبنى. مثل زائر إلى أي ناطحة سحاب أخرى.

الصيادون الانطباع

غالبًا ما تكون ضربة البرق في ناطحة سحاب عرضًا خفيفًا لأولئك الذين يشاهدون من الجانب ، بينما قد لا يشك السكان في أن عرض Tesla حقيقي من حولهم. هذا بالضبط ما حدث خلال عواصف رعدية في سبتمبر مع أولئك الذين عملوا في برج مركز لختا في تلك الدقائق المشرقة. لقد تعلموا عن العواصف الرعدية والبرق من العديد من الصور ، واستجابة لطلب مشاركة انطباعاتهم ، قاموا بنشر أيديهم. لقد عملنا خلال العاصفة بأكملها ، ولم ننظر إلى أي شيء ، إنها مهينة! بشكل عام ، في ناطحة سحاب في عاصفة رعدية ، ليس فقط أكثر أمانًا ، ولكن في بعض الأحيان أكثر مملة - يتم الكشف عن الأكثر إثارة للاهتمام من الجانب.



هنا ، على سبيل المثال ، يروي المصور محمد عزمي كيف كان يصطاد لمدة عامين وراء الكواليس ، حيث يضرب البرق ناطحة سحاب - في انتظار الطقس السيئ على أسطح المباني القريبة.


كل ذلك من أجل هذا الإطار

وما الذي يمكنك رؤيته من منصة مراقبة ناطحة سحاب ، بوجودك في عاصفة رعدية؟ في بعض الأماكن ، تتيح لك ميزات التصميم مشاهدة المشاهد المناخية للدراما السماوية. على سبيل المثال ، يمكن رؤية مثل هذه الخطوط في المواد المتعلقة بمشاهد ناطحة السحاب الأسترالية Q1:

"... بالإضافة إلى رياضة ركوب الأمواج والحدائق الترفيهية وتسلق الهواء الساخن ، يمكن لزوار جولد كوست الأسترالي الشهير إضافة معلم جذب آخر إلى قائمة التشويق الخاصة بهم: توجه إلى ضاحية سيرفرز بارادايس ومشاهدة إضراب البرق Q1 - في حين أنه دافئ في الداخل له ... وفقًا لأحد المصادر ، يحب الزوار أن يستلقوا على الأرض أثناء عاصفة رعدية لمشاهدة الصواعق وهي عبارة عن مستدقة مثيرة للإعجاب يبلغ طولها 97.7 مترًا في الربع الأول. اذا حكمنا من خلال هذه الصورة المذهلة ، يجب أن تكون تجربة مثيرة لعنة ، وبالتأكيد ليست لضعاف القلوب! "

الصورة آن VB

للأسف ، أولئك الذين انطلقوا لمشاهدة العاصفة الرعدية من البرق في مركز لاختا للمراقبة الذي يصيب برج البرق ، للأسف ، لن يروا أن كل شيء سيحدث خلف السقف العلوي. ولكن من المرجح أن يتم القبض على الصاعقة التي تظهر أدناه. كل ما تحتاجه هو تشخيص جيد وبعض الحظ.

هل يجذب البرج البرق؟

هبت عواصف رعدية في شهر سبتمبر في برج مركز لختا بشكل جيد في الشبكات الاجتماعية ووسائل الإعلام. جيد جدًا حيث كانت هناك كل أنواع التكهنات حول طبيعة الظاهرة غير التقليدية.


بالوعة 78

أولاً ، هذه العواصف الرعدية لم تشاهد منذ قرن. ثانياً ، ضرب البرق في أعلى نقطة ، وبرج مركز لختا ، كما تعلم ، هو الأعلى في أوروبا ... صدفة؟



أوضح أن البرق يحدث في ظل ظروف جوية معينة وليس هناك ناطحة سحاب قادرة على تغيير المناخ ، حتى أن ألكسندر كولسوف ، المسؤول عن التنبؤ بالطقس في سان بطرسبرج ، كان عليه أن يعطيها. بدورنا ، سنكون سعداء إذا تمكن مركز Lakhta من جعل كل صيف وخريف في سان بطرسبرغ دافئًا كما كان في الماضي ، لكننا نأسف للاعتراف بأن الخبير على حق: لا يمكن للبرج ، ولا حتى المجمع ككل تغيير الطقس. .



للمشبوهين جدا ، هناك حتى مظاهرة تاريخية صغيرة. قبل الانتهاء من البرج ، تم تنفيذ دور قضبان الصواعق بواسطة الرافعات البرجية.



على الرغم من حقيقة أن هذه الآلات كانت أعلى نقطة في موقع البناء ، لم يكن هناك حالة واحدة من الصواعق في الرافعة - الصيف في السنوات السابقة لم تدلل.
هذا العام ، جلب سبتمبر الحار بشكل غير طبيعي أكثر من واجهة عاصفة. ومن الجيد أن البرج قد اكتمل - وإلا فإن البرق قد يختار هدفًا آخر ، وليس معروفًا من سيصبح أو من سيصبح. من ناحية أخرى ، يجب ألا تعتمد اعتمادًا كاملاً على مثل هذا "قضيب البرق" المثير للإعجاب - فلا توجد حالات نادرة عندما يستهدف الرعد المكان الخطأ.

عندما ناطحة سحاب في عاصفة رعدية أمر خطير

هذه لقطة رائعة مع عاصفة رعدية تم التقاطها بالقرب من البرج. بالإضافة إلى الصاعقة نفسها وناطحة السحاب ، يتم التقاط الوضع الوحيد الذي يحتمل أن يكون خطيرًا للغاية هنا.



هناك تقديرات تشير إلى أن ما يصل إلى نصف المتضررين من الصواعق يختبئون تحت الأشجار الطويلة. البرج ليس شجرة ، ولكن خلال العاصفة الرعدية ، لا بد من التستر في المبنى وبالتأكيد عدم القيام بتصوير رائع من المدرج أو من بعض الأعشاب بالقرب من ناطحة سحاب عندما يكون الموقع مفتوحًا ، ويلوح بمعرفة أن Lakhta Center سيكون موصل صواعق إذا حدث شيء ما. تتحرك الصواعق في "شرائح" من عدة عشرات من الأمتار ويمكن أن تغير الاتجاه في أي من هذه المناطق. في نفس الإطار ، يمكنك أن ترى كيف أن الضربة الرئيسية لا تسقط على المستدقة ، ولكن على الأرض أو في الخليج خلف البرج.
وفي هذا الفيديو - كيف يتغير البرق الاتجاه في قطاعات مختلفة.

يوما ما سوف مارتي العودة إلى ديارهم

يعرف تلاميذ المدارس المزيد عن الصواعق والعلماء على الأقل. لالأولى - فقرة في الكتاب المدرسي ، لالأخير - تيرا الحقيقي المتخفي. يناقش المجتمع العلمي الأنوار المظلمة غير المرئية - النادرة جدًا والقوية ، العفاريت ، والطائرات ، والجان - ظواهر أثناء عاصفة رعدية في الجو العلوي وداخل بروق صاعقة وإيجابية - من الأرض إلى السماء ، وبروق الكرة ، وأصلها الكوني ...


أول صورة ملونة لعفريت تم التقاطها في جو قريب من الأرض. مصدر الصور

هناك الكثير من الأسرار. مع فكرة ، مصيبة واحدة هي أنه من الصعب بشكل لا يصدق للقبض على المتعلم بسرعة البرق. لا أحد يعرف أين سيضرب في المرة القادمة ، وستستمر الفلاش نفسه للحظة. هذا العام ، تم إرسال مجمع خاص إلى محطة الفضاء الدولية ، والتي سوف تدرس الظواهر الخفيفة في الغلاف الجوي العلوي. مع القاع - الطريقة القديمة. نحن بحاجة إلى البحث عن الأماكن التي يكون فيها احتمال اصابة البرق أعلى. واحدة من هذه الأماكن في ذلك الوقت كانت مبنى إمباير ستيت . قام مهندسو جنرال إلكتريك بتجهيز معمل في الطابق 102 من البرج - ومن هناك قاموا بتصوير فوتوغرافي بطيء الحركة ، واستخدمت النتائج في مشروع لدراسة ارتفاع الطاقة في الشبكات الكهربائية أثناء العواصف الرعدية. هنا مساهمة ناطحات السحاب في العلوم.


صور - متحف الابتكار والعلوم Schenectady

بشكل عام ، يمكن أن يكون البرق مفيدًا جدًا. يمكنهم إرسال منزل مارتي وشحن المصابيح الكهربائية مجانًا.



نأمل في وقت ما مع البرق لن يتم تأسيس الحياد المسلح فقط ، ولكن أيضا صداقة حقيقية. ثم سنحصل على البطاريات ونضعها على البرج ونصبح أكثر ملاءمة للبيئة وأكثر كفاءة في استخدام الطاقة من الآن. , , – , Platinum LEED.



***
— , , « »