Mellt a labordai?

Ar gyfartaledd, mae pob awyren fasnachol yn cael ei tharo gan fellten o leiaf unwaith y flwyddyn. Fe all hyn ymddangos yn frawychus i'r rheini ohonom sy'n hedfan yn aml. Fodd bynnag, diolch i waith Labordy Mellt Morgan-Botti Prifysgol Caerdydd, anaml iawn y caiff awyrennau unrhyw drafferthion.

Labordy Mellt Morgan-Botti yw’r unig labordy mellt sydd wedi’i leoli mewn prifysgol yn y byd sy’n bwrpasol ar gyfer ymchwil awyrofod, ac yn un o blith llond llaw yn unig yn fyd-eang, gan ddarparu gallu ymchwil a phrofi ar gyfer deall a gwella’r wyddoniaeth o ran diogelwch rhag mellt.

Un o brif feysydd ffocws y cyfleuster gwerth £2.4 miliwn yw astudio systemau diogelu ar gyfer strwythurau awyrofod a systemau tanwydd. Gall y cyfleuster gynhyrchu mellt dan reolaeth gyda cherrynt hyd at 200,000 o
ampau, mwy na phum gwaith y cerrynt mewn mellten gyffredin. Nid yw gwaith y labordy bellach wedi’i gyfyngu i awyrennau, gyda gweithgareddau ymchwil yn ehangu i atal coed rhag marw o achos mellt, datblygu nwyon inswleiddio glanach a mwy diogel, ac o bosibl, ymchwilio i ollyngiadau trydan yn y gofod.

Anfonodd Herio Caerdydd Rhys Phillips, peiriannydd ymchwil yn Airbus a chynfyfyriwr ym Mhrifysgol Caerdydd, i siarad â’r Athro Manu Haddad, Cyfarwyddwr Labordy Mellt Morgan-Botti, am yr ymchwil pellgyrhaeddol a gynhelir yn y labordy.

Rhys Phillips: Dywedwch ychydig wrthym ni am eich gwaith a beth ydych chi’n ei wneud yn y Brifysgol.

Manu Haddad: Mae fy ngwaith am systemau foltedd uchel. Gallwch ddod o hyd i systemau foltedd uchel mewn rhwydweithiau trydan, awyrofod, cerbydau, offer meddygol ac unrhyw beth a gaiff ei bweru gyda mwy na 1000 o foltiau. Mae ‘coil’ yn eich car er mwyn ei gychwyn, peiriant pelydr-x, peilonau trydan ac is-orsafoedd trydan – mae’r rhain oll wedi’u pweru gan systemau foltedd uchel.

Dywedwch wrthyf am y grŵp yr ydych chi’n ei gynnal yma yn y Brifysgol. Pa mor fawr yw’r grŵp, a pha fath o gyfleusterau sydd gennych i weithio ynddynt?

Mae gennym ni ddau labordy: mae un yn arbenigo mewn ffynonellau foltedd uchel a ffenomena foltedd uchel; ac yna mae gennym ni’r labordy mellt sy'n arbenigo mewn ceryntau uchel.

Pan ddaw i’r mathau o broblemau yr ydych chi’n eu datrys, beth yw'r gwahaniaeth? Pa fathau o broblemau y byddai angen eu datrys mewn cyfleuster foltedd uchel o’i gymharu â chyfleuster cerrynt uchel, ac i'r gwrthwyneb?

I’w roi yn syml, mewn labordai foltedd uchel, rydym ni’n edrych ar inswleiddio a pha mor dda yw'r inswleiddio rhwng dau ddargludydd. Os yw un dargludydd ar lefel foltedd uchel, a'r llall ar lefel y ddaear, mae angen i ni wneud yn siŵr nad oes unrhyw wreichion rhyngddynt. Yn y labordy cerrynt uchel, mae’r gwrthwyneb yn wir. Rydym ni eisiau gwybod beth yw effaith y cerrynt sy’n llifo drwy’r gwrthrych prawf hwnnw. Dyna’r achos yn y labordy mellt lle’r ydym yn profi'r cydrannau awyrofod pan gânt eu taro gan fellten.

A yw eich ymchwil wedi arwain at unrhyw ddarganfyddiadau allweddol?

Yn y blynyddoedd diwethaf, rydym wedi bod yn edrych ar nwyon inswleiddio. Mae’n rhaid gwahanu systemau trydanol gan bellteroedd mawr i osgoi fflachiadau rhwng dargludyddion. Os ydych yn defnyddio aer, mae angen llawer o le. Er mwyn lleihau maint y systemau trydanol hyn, rydym yn defnyddio systemau wedi'u hinswleiddio sy'n defnyddio nwy inswleiddio arbennig.

Y nwy a ddefnyddir yw sylffwr hecsafflworid, SF6, sy'n wael iawn i’r amgylchedd – 24,000 gwaith yn waeth na charbon deuocsid. Pan mae’n dianc i'r aer, gall fyw am dros 3,000 o flynyddoedd, felly mae’r effaith a gaiff ar ein planed yn wael iawn. Mae fy ymchwil presennol yn edrych am nwy amgen i wneud yr un gwaith, ond heb y niwed i’r amgylchedd a’r effaith cynhesu byd-eang.

Pa mor bwysig yw cydweithio â’r diwydiant i’ch ymchwil?

O bosibl, mi fuaswn i’n dweud bod 80% o fy ngwaith yn cael ei wneud gyda'r diwydiant, felly mae'n bwysig iawn. Fel peirianwyr, mae gennym wybodaeth benodol mewn maes penodol sy'n uniongyrchol berthnasol i'r diwydiant, boed hynny yn y rhwydweithiau pŵer neu ym maes awyrofod. Mae’r wybodaeth honno o foltedd uchel o ffenomena maes trydanol uchel yn bwysig i'r diwydiant.

Os ydym ni’n ystyried dyfodol hedfan, hedfan trydanol yn y dyfodol agos, ac yn y dyfodol pell, ceir sy’n hedfan, sut mae eich gwaith o amgylch diogelu awyrennau rhag mellt yn trosi i dechnolegau’r dyfodol?

Rwy’n credu y bydd o bwys uniongyrchol oherwydd os ydych chi’n datrys y broblem o fellt ar awyrennau, bydd beth bynnag yr ydych chi’n ei ddysgu o'r profiad hwnnw yn eich helpu i ddatrys problemau gyda cheir sy’n hedfan neu ddronau. Nid gan ffenomena mellt yn unig y caiff y gwaith a gynhelir gennym ei greu, ond gan lifau gormodol o bŵer o fewn y system, a bydd effaith y ceryntau uchel hynny yr un fath.

Darllenwch y cyfweliad llawn

Fersiwn fyrrach yw hon o'r cyfweliad llawn a oedd yn rhifyn haf 2017 o Herio Caerdydd, ein cylchgrawn ymchwil.

Yr ymchwilydd

Ysgol Academaidd