雷电是伴有闪电和雷鸣的一种静电放电现象。在冰晶的凇附、水滴的破碎以及空气对流的过程中，云层会产生电荷。其实，实际云层中的电荷分布非常复杂，但总体而言，云层的上部以正电荷为主，云层下部以负电荷为主。当上、下部的电位差达到一定程度后，就会产生放电，这就是所谓的雷电现象。雷电可以分为很多类型：云层内部、不同云层间、云层到地面等等。飞机遭遇雷击的大多数为云层到地面这一类型。因此，飞机在爬升和下降的过程中，遭遇雷击的概率更大。

　　据统计，全球每天发生雷电的次数约800万次，但是，因雷击而出现的飞行事故却鲜少听闻，这是为什么呢？首先，雷电有很强的季节、地域和高度差异。其次，在气象雷达的帮助下，飞机不会主动接近雷区。美国航空管理局（FAA）规定，飞机只能在雷云附近飞行，不能飞在雷云上部或者下部；不能在暴风雨中心20英里内飞行。

　　同时，设计师在使用新材料前，会对所有可能事故进行模拟测试，试飞员会故意飞入雷云中以测试新材料的强度。事实上，雷云中极端乱流对飞机的影响远远大于雷击。

　　某种程度上，雷击效应与电流十分相似。通常会从飞机的某一点进入，从另一点离开。这时，雷电会选择电阻最小的路径，所以，并不是飞机上的所有部件都会遭受这个效应。纯铝制成的飞机就像一个“法拉第笼”（内部电势差为零，电场为零），保护着飞机内部的人员和设备。复合材料制成的飞机或者部件，内部有一个类似铜箔制成的夹层，也能达到类似的效果。当外部电磁场作用于笼子时，金属中的自由电子会发生移动，以抵消试图进入笼子中的辐射。

　　对抗雷击不能仅依靠外部，内部设计同样很重要。与外部相似，内部电缆同样覆盖着铜质夹层。NGS系统会将惰性气体引入油箱，防止油箱意外爆炸。在冗余设计思想指导下的飞机，所有重要设备都有一个“备胎”，即使，雷击造成了某一设备的损坏，飞机依旧可以安全飞行。落地后，维护人员会立马对飞机进行检查，以判断是否可以完成下次飞行。就这样，飞机形成了一套立体的雷击防护系统。（整理：赵清建）

本作品由科普中国军事科技前沿、画说飞机联合出品