鸟类是影响航空安全的一个重要因素,如果它与飞机产生碰撞,那么很可能导致飞行事故产生。从我们常规思维中,也许觉得相对于飞机来说,体型小、质量轻鸟类应该不成为威胁,它们与飞机相撞只能是以卵击石。但是赤裸裸的机鸟相撞案例却告诉我们,事实并非如此,鸟类对高速飞行的飞机来说是一个很大的安全隐患。据统计,自1988年来,已有219人在鸟击坠机事件死亡。据联邦航空管理局(FAA)的调查数据显示,每年约有9000只鸟会撞上美国飞机,并且还会有部分未上报的相撞事故。
为了弄清楚鸟儿撞机的原因,美国农业部国家野生动物研究中心、印第安纳州立大学以及普渡大学的科学家利用虚拟现实技术进行了一系列的实验研究。他们以棕头牛鹂为实验对象,对其播放卡车以60-360公里/小时速度朝它们方向冲过来的视频,并观察记录它们对此的反应。结果他们发现棕头牛鹂并不管卡车的速度有多快,而是以与卡车的距离多少来作出反应。只要卡车距离在30米左右时,它们就会飞走,卡车速度多少、逃生时间等并不是它考虑的因素。
科学家指出:“行进物体速度加快,棕头牛鹂就没有足够的时间评估过来的车辆和飞机。尽管牛鹂能够很轻松的躲过天敌的追捕,但是在躲避高速直行物体时它们显然适应不良。”
据科学家计算,一只0.45公斤的鸟如果以时速800公里的飞机相撞,可对飞机造成153公斤的冲击力;7公斤的大鸟与时速960公里的飞机相撞,产生的冲击力高达144吨。如此惊人的数据表明,鸟击对高速飞行的飞机破坏力之大,一只小麻雀就可以撞毁飞机的发动机。
飞机自身的构造也是一个很大的因素。由于飞机导航的需要,导航系统大多被安置在的前部,并且防护罩会比其们部位要弱些,更容易受到的鸟类撞击的伤害。不过,好在鸟类飞行高度并不高,它们只会出现在飞机起飞和着陆的过程中,如果能沉着对应,立即返航或降落还是可以化险为夷的。
飞机的另一个脆弱部位是发动机。发动机的叶片很薄且高速旋转,在鸟类撞击时更容易被击碎。发动机最大的弱点是它以巨大的力量吸入周围空气,在周边出现的飞鸟,很容易被吸进去而破坏整个发动机。发动机一旦被破坏,只能依靠其它的发动机来坚持到安全着落。撞击事件产生后,如果发动机出现着火现象,飞行员会立即关闭发动机。不过不用担心,一台发动机停止动转后,飞机依然可以依靠其他发动机正常飞行,因为设计飞机时已经充分考虑到这一点,通常会将垂直尾翼设计得非常大。
我们所说的“鸟撞飞机”,实际上是“飞机撞鸟”,问题的根源在于飞行器的高速运行,而不是鸟类本身的质量。根据动量定理,一只0.45公斤的鸟与时速800公里的飞机相撞,会产生153公斤的冲击力;一只7公斤的大鸟撞在时速960公里的飞机上,冲击力将达到144吨。
高速运动使鸟的破坏力惊人,一只麻雀就足以撞毁降落时的飞机发动机。而鸟类的生物特性,决定了它以距离而非速度作为“是否飞走”的判断基准,但飞机的高速度让它还来不及反应,就变成了“凶手”和牺牲者。
面对频发的鸟撞飞机事故,目前普遍采用的解决办法是驱鸟,常用的有空气炮、录音驱鸟、猎杀、豢养猛禽、仿生航模驱鸟等。虽然主动驱鸟在很大程度上减少了鸟撞飞机事故的发生,但百密一疏,仍不能从根本上解决问题。除了驱鸟,第二种方法就是对飞机本身进行“抗鸟撞”设计。
在抗鸟撞飞机设计上,国际上通常采用两种理念。一种是“以硬碰硬”,通过改善飞机材料,以提升强度来应对鸟撞产生的巨大冲击力。但这种做法对材料的要求很高,既要重量轻又要强度高,会受到材料技术及成本的限制。二是采用吸能材料。如同海绵吸水,机体材料会吸附冲击力,保证飞机结构不受损失。这种做法目前在汽车上的应用非常普遍,但在飞机上的研发和应用较少,普及还是件难事。
据统计,世界上每年大约有1万多只各种飞鸟撞在飞机上,在世界各地发生的机毁人亡事故中,有20%是飞鸟撞击飞机而造成的,飞鸟对飞机的安全造成了巨大的威胁。鸟撞飞机的防治被列为世界级难题,这是因为全世界每年大约发生一万多起鸟撞飞机事件,导致空中险情和空难。所以国际航空联合会把鸟害升级为A类航空灾难。如何最大限度地防止鸟击以及一旦鸟击后如何更优化地处置来提高安全裕度,成了人们关注的焦点。
为了最大限度地避免鸟击带来的不必要损失,对于机场当局,主要是督促有关部门严格按照《民用机场运行安全管理规定》,认真落实鸟击防范人员和设备的配备,保证在飞行区范围内航班运行期间不间断地人工驱鸟。以生物防治技术为主,其他驱鸟手段为辅,这是目前较为先进的综合措施,既能不伤害鸟类,也不破坏环境。飞行机组在飞行准备阶段,要了解所飞机场在进场、离场、航路中以及计划备降场的鸟情通告,避免低高度飞越已知的鸟类活动区。复习鸟击后的应急程序,尤其是中断起飞和发动机失效的程序。飞行实施阶段,飞行机组在滑行时要警觉和注意由管制人员或其他人员提供的任何鸟类活动情报,并且向管制部门或其他飞行器报告在机坪、滑行道、跑道上观察到的鸟情。航空公司和飞行部门还应建立有效的鸟击标准操作程序,在每年的飞行机组复训中加入有关训练,模拟鸟击造成飞行器性能下降和多个系统损坏的情景,加强飞行机组在飞行器被鸟击时的处境意识和使用正确的飞行器操纵程序。还可以模拟飞行器风挡被鸟击穿后导致一名机组成员失能的情况,要求剩下的机组成员必须完成所有的应急程序,包括在合适的机场着陆等。
像麻雀这类体积较小的小鸟更不能和飞机相提并论 在我们看来鸟儿也没有任何的杀伤力及威胁力 你要是这样想就大错特错了!
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