为什么飞机怕被鸟撞?

百科   2025-01-16 09:03   北京  

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当大家还沉浸在步入新年的喜气时,前段时间韩国却发生了一起令人悲伤的事件,一架波音737客机在降落时发生撞击爆炸,机上181人仅有两人生还,意味着179个家庭要不断的缝补治愈他们的2024。曾有消息透露这和鸟撞飞机有关,虽然具体的情况我们并不清楚,但是,为什么飞机怕被鸟撞呢?这真的有那么恐怖吗?




一鸟一飞机,极限一等一


根据记载,历史上第一次飞机撞鸟导致的空难是在1912年,美国飞行员卡尔·罗杰斯在飞行表演中撞到了海鸥,导致飞机失去控制后最终坠入了太平洋,机毁人亡。顺便一提,这架飞机还是莱特兄弟制造的。


实际上,哪怕是到了现在,飞机和鸟类相撞并不是一个很小众的事件,根据国际民航组织的统计,全球每年发生的飞机和鸟类相撞的事件大约是两万多起,而这造成的经济损失也高达100多亿美元,而这个数字逐年来并没有下降的趋势。

历史上最严重的一次因鸟类撞机而发生的空难是1960年一架飞机从波士顿机场起飞时被鸟群撞击造成四个发动机全部严重损毁,最终坠毁在波士顿港,飞机上的62人全部遇难。



鸟对飞机的撞击影响较大的部位集中在发动机,雷达罩,机翼等,这些也是更常见的,而鸟被发动机吸进去则是更大的危险,有人计算过,鸟撞击到高速旋转的发动机扇叶上产生的能量,与一辆小轿车高速撞向坚固围墙产生的能量相同。这不得不提到最著名的鸟类撞击事件:2009年,全美航空1549航班在纽约拉瓜迪亚机场起飞。很快,一群大雁把飞机淹没,许多大雁被卷入飞机引擎中,导致引擎熄火。但幸运的是机长驾驶飞机最终成功迫降到哈德逊河的沟植被上,从而挽救了机上所有人的生命。




躯体虽小,力道却大


大部分鸟类的特征都是体形小、重量轻,因此鸟击所造成的破坏主要来自飞机的速度而非鸟类本身的重量。



随着航空技术的发展,飞机的速度不断提高,目前大部分民用客机飞行时速在900~1100公里之间。根据动量定理,一只0.5公斤的鸟与时速900公里的飞机相撞,由于撞击时间非常短,假设为0.1秒,会产生15.6万牛顿的力,虽然飞机的结构和材料可以吸收一部分撞击力来减少对机体的伤害,但是鸟撞带来的破坏力还是不容小觑。


如果你对15.6万牛顿的力没有概念,那么可以想象一下,一辆普通轿车的重量大约是1500公斤,重力加速度取10米/秒²,那么这辆车的重力为15000牛顿。15.6牛顿相当于大约10个这样的汽车的重力,而且考虑到鸟类的体型大小,也就相当于你要举起10辆小汽车所需要的力。说到这,是不是真的意识到了愤怒的小鸟的威力!



撞一鸟,长多智


绝大多数鸟击发生在飞机起落阶段。四分之三的鸟击发生在60米以下,其他的基本发生在60-1000米高;鸟类飞到1000米以上是罕见的。目前鸟类飞行的最高记录是来自一位飞行员驾驶飞机飞过象牙海时,在11300米的高空撞上的一只秃鹫,但是这已经属于极小概率事件。


为了减少鸟撞事件带来的损害,目前主要有提高机体抗冲击性能和躲开鸟类两种方案。


通常来讲,鸟类可能会撞击到飞机的任何地方,但是发动机是最需要考虑撞击损伤的地方,所以在现代飞机研发过程中要进行严苛的鸟撞实验,来保证飞机被鸟类撞击后还能安全工作。像我国的C919,在研发过程中就做过撞鸡的实验。


我们简单的解析一下这个验的流程:首先,科研人员需要搭建一个高度仿真的“风洞”实验环境,能够模拟飞机在高速飞行时面临的空气动力学特性和冲击负荷。这个风洞实则就是一个冲击动力学实验室。在撞击试验中,使用的核心设备是一台口径150毫米、长度达10米的高速气炮管,通常情况下,气炮发射的是明胶弹体,这种材料作为鸟类的模拟物,能够准确复现鸟类撞击的动态效果。经过实验和改良,C919的机头、机翼、尾翼、垂尾等一些关键部位,经过离散源撞击实验甚至能够承受高达8磅(约3.628千克)的鸟类撞击。


由于鸟撞大多发生在飞机起飞和降落的过程中,所以现在机场已经有了很多的驱鸟方法,比如用烟花爆竹等制造巨大的噪声来吓走鸟类;高音喇叭播放猛禽鸣叫声或鸟类悲鸣声;鸟类可能停歇的地方放置尖钉让其无处落脚等;关键区域放假人、飘带、风车、恐怖眼等;随着科技的进步,探鸟雷达也被发明出来用以高效的驱赶鸟类,并且其探测可覆盖半径10公里内的所有区域。



参考文献

[1].https://baijiahao.baidu.com/s?id=1659056216872772020

[2].https://news.qq.com/rain/a/20241231A03BTR00

[3].http://www.kepu.gov.cn/newspaper/2024-11/22/content_262029.html

[4].https://www.zhihu.com/question/445475681

[5].https://baijiahao.baidu.com/s?id=1813782875781484030

[6].http://www.cntec.net.cn/bus_info.php?id=515.



图片源自于网络和AI创作,仅供科普参考


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