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            賽斯納龐巴迪

            小鳥對飛機威脅有多大?比想象的還嚴重

            私人飛機網 更新時間:2020-05-09 10:06:49 來源: 字號:

              "在美國,曾發生過鳥飛進飛機的發動機,引起發動機爆炸的事,造成了兩千五百萬美元的損失。在’北美的國家有很多鵬鳥。這種鳥喜歡成群地飛,有時多達一萬多只。它們遇見飛機也不飛散,甚至迎著飛機沖去。1972年,這種鳥就將溫哥華機場上一架飛機的四個發動機損壞了三個。第二次世界大戰期間,美軍在一個荒涼的無名小島上修起一個飛機場,棲息在島上的數以萬計的信天翁時常落滿整個機場跑道,影響了飛機的起落,有時甚至以身體撞擊飛機發動機使飛機墜落。因為鳥對于正在起落的飛機威脅很大,所以人們要采取多種多樣的方法,來趕跑機場上及周圍的鳥。例如,經過訓練的鷹,就可以用來追捉或嚇跑鵬鳥…… "

              我們都知道《憤怒的小鳥》是前兩年最為熱門的游戲之一,看著憤怒的小鳥,奮不顧身的往綠色肥豬砸去,那種奇妙的感覺還真是令人感到很樂趣無窮。然而,現實生活中的小鳥,對體積龐大的飛機來說,卻往往具有致命的“打擊”能力!為何一只小小的飛鳥能對飛機造成如此大的危害呢?

              在一般人看來,“血肉之軀”的小小飛鳥與鋼鐵飛機在偌大的天空相撞,猶如以卵擊石———卵破碎而石頭無恙。然而事實卻并非如此。飛機與飛鳥在空中相撞,輕者飛機不能正常飛行,往往被迫緊急降落;重者機毀人亡,釀成重大災難。連年來飛機與飛鳥相撞而造成了多起航空事故。如何避免飛機與飛鳥相撞,確實是令眾多航空界人士為之絞盡腦汁、力圖設法破解的“世界級難題”。

              1、小鳥撞機,禍害多多

              1994年2月28日,中國民航一架波音767-200型飛機在巴基斯坦的卡拉奇機場上空下降到750米高度時,幾只飛鳥撞入了左發動機。飛機渦輪進口溫度猛升。機組人員果斷關閉左發動機,嚴格地按單發動機程序操作,才未釀成大禍。這算是空中機鳥相撞的幸運者了。

              然而,因機鳥相撞釀成大禍者比比皆是。1988年埃塞俄比亞的一架波音737飛機在起飛爬升到3800米時,遭遇鳥擊,結果造成機上85人死亡,21人受傷。

              1996年9月22日,美國空軍的一架由波音707改裝的E-3A預警機從阿拉斯加的埃爾門多夫空軍基地起飛。飛機以230海里/小時的速度滑跑,在抬起前輪的一剎那,撞上了30多只加拿大鵝。瞬間兩臺發動機火光沖天。飛機墜毀在機場附近的洼地里。24名空勤人員全部遇難。

              世界上第一起造成人員死亡的鳥撞飛機事件發生在1912年,地點是美國北部。到1974年,世界范圍內公開報道的因鳥擊而墜毀的軍用飛機65架、民用飛機9架,共死亡130人。20世紀80年代以來,世界各國鳥擊事件大幅度增加。美國空軍發生的鳥擊事件最多,平均每年2800起;英國空軍每年發生700起;德國空軍和民航年平均1200起;印度空軍100多起。1993~1997年美空軍的鳥擊事件每年多達300 0起,經濟損失約5000萬美元;美國民用飛機的鳥擊損失每年高達2.6億美元,年停飛時間超過68.5萬小時。據估算,全球每年因機鳥相撞付出100多億美元的代價。

              2、一只小鳥相當一發炮彈

              小小飛鳥為什么能夠對飛行中的飛機造成如此大的危害呢?我們可以從物理學的動量定理得出結論。如一架飛機在空中以300米/秒的速度勻速飛行,而一只質量為一千克的小鳥以10米/秒的速度相向飛來,那么此時鳥相對于飛機的動量就為310千克·米/秒。機鳥相撞后這些動量幾乎完全轉化成了小鳥對飛機的沖量,而相撞時間又極短,約為3毫秒,那么由于機鳥相撞而作用于飛機上的沖擊力約為103千牛,這無異于一顆炮彈的能量。質量為一千克的小鳥在與飛機相撞時的接觸面積約為0.02平方米,所以飛機被撞擊位置受到的壓強就為5.15兆帕。目前的飛機材料大都經受不住如此大的壓強,這是造成各種鳥撞飛機事故的直接原因。

              1999年7月1日,美空軍后備隊第483戰斗機聯隊丹吉洛少校駕駛F-16C戰斗機進行飛行訓練時,一只紅頭美洲鷲“砰”地撞在飛機座艙蓋的右前側。撞擊處凹下19毫米。座艙蓋由于遭受如此大的沖擊,彎曲的座艙蓋表面迅速形成了強大高速的沖擊波,猛烈撞擊飛行員的頭盔頂部,使其頭部嚴重受傷而無法控制飛機,最終造成機毀人亡。這種事故屬于撞擊力直接作用于飛行員,導致飛機失控而終釀成災難。這在眾多機鳥相撞事故中所占比例還是比較少的,而飛鳥撞擊飛機發動機造成事故所占的比例最大。

              3、如果鳥被吸進發動機

              高科技的發展,高涵道比發動機以其動力大、噪聲小而越來越受到世界民航界的青睞。但此類發動機暴露面大,被鳥撞擊(吸入)的概率也就大。

              例如波音 737用的GE發動機,僅風扇直徑就有1.5米。該發動機迎風面積為1950平方厘米,大大增加了鳥被吸進去的可能性。再就是發動機的吸力強。波音747的發動機進氣量為320千克/秒;波音767發動機的進氣量為820千克/秒;波音777發動機的進氣量為1.42噸/秒,進氣速度為100~120米/秒。顯然,只要鳥類稍微接近這些發動機,就必然被吸進去。還有就是發動機的旋轉速度快。高涵道比發動機的切線旋轉速度高達450米/秒,鳥撞擊到高速旋轉的風扇葉片上,其撞擊的能量相當于一輛小轎車高速撞向一道堅固圍墻的能量。如果風扇葉片被鳥擊斷,碎片會隨氣流向后甩入“核心機”,打壞“壓氣機”葉片等零部件,造成更嚴重的后果。由此種原因造成的空中災難的比例極高。

              世界鳥害專家的研究報告說,在500次鳥擊事件中,發動機損壞占近100次。

              航空業有個專門的術語叫鳥擊,就是飛鳥撞飛機的意思。絕大多數鳥類都有體形小、質量輕的特征,因而鳥擊的破壞主要來自飛行器的速度而非鳥類本身的質量。根據動能定理,E =1/2×MV2,其中M是鳥的質量,單位是公斤;V是鳥和飛機的速度矢量和,單位是米/秒,由于鳥的飛行速度很低,可以忽略不計,因此可以認為鳥相對于飛機的速度就是飛機的速度,比較典型的飛機中低空爬升速度是150節到250節,也就是77米/秒到128米/秒。此時的飛機若和一只0.5公斤的鳥相撞,就會產生約1500~4000焦耳的能量,這些能量在瞬間被飛機吸收,接觸部位就會產生不同程度的破壞。飛機的高速運動使得鳥擊的破壞力達到驚人的程度。鳥擊對飛行器的破壞與撞擊的位置有著密切的關系,導致嚴重破壞的撞擊多集中在導航系統和動力系統兩方面。鳥撞飛機主要在飛機起降時,并都集中在風擋、發動機、機頭機翼前緣等部位。其中,風擋、發動機的概率最大,而這些部位又是飛機比較薄弱和要害之處,因而被鳥撞后造成的后果十分嚴重。

              2007年8月20日07:50,首都機場空中交通指揮塔獲悉,國航一架飛往溫州的航班在首都機場東跑道起飛后,機組反映可能遭到鳥擊。07:54,飛行區管理部檢查東跑道結束后在滑行道上撿到1只鴿子殘骸。2009年1月15日,合眾國航空公司(US Airways)一架編號1549的A320客機,在紐約一機場起飛后不到一分鐘內遭到“雙鳥擊”,被迫緊急迫降在哈德遜河上。在機長精湛技術和沉著處置下,事情的結果是令人欣慰和滿意的。

              據統計,世界上每年大約有1萬多只各種飛鳥撞在飛機上,在世界各地發生的機毀人亡事故中,有20%是飛鳥撞擊飛機而造成的,飛鳥對飛機的安全造成了巨大的威脅。鳥撞飛機的防治被列為世界級難題,這是因為全世界每年大約發生一萬多起鳥撞飛機事件,導致空中險情和空難。所以國際航空聯合會把鳥害升級為A類航空災難。如何最大限度地防止鳥擊以及一旦鳥擊后如何更優化地處置來提高安全裕度,成了人們關注的焦點。

              為了最大限度地避免鳥擊帶來的不必要損失,對于機場當局,主要是督促有關部門嚴格按照《民用機場運行安全管理規定》,認真落實鳥擊防范人員和設備的配備,保證在飛行區范圍內航班運行期間不間斷地人工驅鳥。以生物防治技術為主,其他驅鳥手段為輔,這是目前較為先進的綜合措施,既能不傷害鳥類,也不破壞環境。飛行機組在飛行準備階段,要了解所飛機場在進場、離場、航路中以及計劃備降場的鳥情通告,避免低高度飛越已知的鳥類活動區。復習鳥擊后的應急程序,尤其是中斷起飛和發動機失效的程序。飛行實施階段,飛行機組在滑行時要警覺和注意由管制人員或其他人員提供的任何鳥類活動情報,并且向管制部門或其他飛行器報告在機坪、滑行道、跑道上觀察到的鳥情。航空公司和飛行部門還應建立有效的鳥擊標準操作程序,在每年的飛行機組復訓中加入有關訓練,模擬鳥擊造成飛行器性能下降和多個系統損壞的情景,加強飛行機組在飛行器被鳥擊時的處境意識和使用正確的飛行器操縱程序。還可以模擬飛行器風擋被鳥擊穿后導致一名機組成員失能的情況,要求剩下的機組成員必須完成所有的應急程序,包括在合適的機場著陸等。

              《中華人民共和國民用航空法》(1995年10月30日主席令第56號)第五十八條明確規定:

              “禁止在依法劃定的民用機場范圍內和按照國家規定劃定的機場凈空保護區域內從事飼養、放飛影響飛行安全的鳥類動物和其他物體的活動”

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