航发科普丨航空发动机撞鸟并不可怕

文摘 2024-08-18 13:14 江苏

航空发动机撞鸟并不可怕

“眼睛瞪得像铜铃，射出闪电般的精明。”——这可不是什么动画片主角，而是机场驱鸟用的“生态伪装”。

机场为什么要驱鸟？这还得从鸟撞说起。鸟撞，是指在航空器低空飞行或起飞着陆时，迎面受到飞鸟撞击造成飞机、航空发动机损坏的事件。

鸟撞被国际航联列为A类航空灾难。据统计，全球每年大约会发生1万多起鸟撞事件，其中约有12%造成飞机或航空发动机损坏，严重损坏的约占3%，在最极端的情况下，甚至会造成飞机坠毁。

虽然机场有物理驱鸟、生态防鸟等各种各样的驱鸟设备和手段，但偶尔还是会有落单飞鸟造成威胁。

小小的一只飞鸟与航空发动机相撞，无异于以卵击石，为何却让航空人闻之色变？原来，虽然单只飞鸟无论体积还是速度都很小，但飞机在起飞降落阶段速度可达上百公里的时速，两者的相对速度极高；同时飞鸟与航空发动机的接触面很小，原本重量很小的飞鸟立马成为了巨大的冲击源。

举例来说，一只2kg重的飞鸟在撞上时速500公里的飞机时，能够在局部形成约2MPa的压强，相当于近距离承受一颗手雷的爆炸威力。

面对如此能量巨大的鸟撞，航空发动机必须得有自己的“金钟罩”。短舱是航空发动机的“房子”，由于迎风面积较大，往往容易遭受鸟类撞击。在这间小小的“房子”里，位于最前方的进气道便成了“最容易受伤的地方”，进气道内部足足设置了三道防线——进气道唇口、前隔框、后隔框来保护发动机内部结构。飞鸟每撞穿一层结构，速度便会大幅度下降，保证将鸟体留在进气道内，防止对飞机机体造成破坏。

高速旋转的风扇叶片同样是最不愿意面对鸟撞的结构。在航空发动机的巨大吸力下，鸟体撞击风扇时的速度非常高，往往会造成风扇叶片断裂，导致断裂叶片进入发动机内部，碰撞引发火情、发动机停车等灾难性后果，而缺失叶片的风扇在旋转时失去平衡，发动机也会承受远高于正常工作时的负荷。

为了降低鸟撞的危害，风扇叶片的形状、材料都在不断进步，同时许多结构和连接位置都针对性地进行了增强设计，以防止产生二次损伤乃至更严重的后果。

事故不可预知，但我们却可以用抗鸟撞设计的确定性，来应对安全威胁的不确定性。为了提高航空发动机安全性，整机吞鸟试验已成为航空发动机试验规范中的一条关键要求。

航空发动机都必须要通过“鸟撞”的考验，才能装在飞机上飞上蓝天。即便是一台航空发动机失效了，另外一台航空发动机也能保证飞机安全着陆。相信随着科技的不断进步、航空发动机的创新发展，鸟撞造成的危害将越来越小，飞行将更加安全。

文字：汤欢

王宁

校对：庞大川

责编：李泽林

核稿：焦静波

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