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飞机撞上鸟群,为什么会机毁人亡?鸟群真的有那么大的威力吗?

 科学知更鸟 2022-03-31

1988年,埃塞俄比亚航空一架波音737-200客机在起飞上升到3800米的高空后,与一只迎面而来的飞鸟相撞。撞击导致飞机失控直接坠毁,造成机上85人死亡,21人重伤。

1996年,美国空军一架E3A预警机在跑道上以230海里/小时的速度进行滑跑起飞时,与30多只加拿大鹅撞到了一起。撞击导致两台发动机失火,预警机瞬间失控坠入机场附近的空地,造成机上24名人员全部死亡。

2009年1月,美国纽约正值隆冬时节,街上行人寥寥。突然,天上一架飞机冒着滚滚浓烟从人们头顶上呼啸而过,这般恐怖的场景犹如末日降临。原来,这架载有154人的空客A320客机在爬升阶段撞上了一群加拿大黑雁,导致两台发动机均失去动力。幸运的是,在机长沙林博格的从容应对下,这架客机成功迫降在纽约哈德逊河上。后来,好莱坞根据这一事件拍了一部电影《萨利机长》。

据不完全统计,在全世界范围内,包括空军飞机在内的各类飞行器每年发生的“撞鸟事件”超过20000起,造成的直接经济损失高达100亿美元。自1988年以来,全世界共有200多名飞行员死于飞机撞鸟事件。

有鉴于此,国际航空联合会已经将飞机撞鸟事故列为“A”类航空灾难。

飞机撞鸟为什么会机毁人亡

根据基本的生活常识我们可以知道,小鸟的体型娇小,重量很轻,而飞机则是钢筋铁骨、身形巨大。从理论上来说,小鸟如果跟飞机相撞,无异于以卵击石。但为什么还是有那么多飞机撞鸟事件导致机毁人亡呢?

因为我们只关注小鸟的重量,而忽略了飞机的速度。现代民航客机的速度基本上都在800千米/小时以上,军用战斗机的速度更是达到2倍音速以上。飞机与鸟类相撞的破坏力主要来自于飞机的速度而非鸟类本身的质量。

根据动量定理,一只0.9斤重的小鸟(类似喜鹊那么大)与时速800公里的飞机相撞,会产生153公斤的冲击力。一只7公斤的大鸟与时速960公里(客机的正常飞行速度)的飞机相撞,会产生144吨的冲击力。由此可见,高速运动对相撞物体的破坏力是惊人的。

高空飞行中的客机撞上鸟类受到的冲击力,不亚于客机自身被一枚炮弹击中。客机与鸟类相撞瞬间产生的破坏力,足以造成机毁人亡。

飞机撞鸟哪个部位受损最严重

据统计,在全世界所有飞机撞鸟事故中,大约有45%的撞击点落在飞机发动机上,42%的撞击点落在机头挡风玻璃和座舱上,只有大约13%的撞击点落在机身、尾翼和起落架上。这其实很好理解,飞机与鸟群相撞,往往都是正面相撞,就是前方突然出现了鸟群,飞机来不及躲闪从而导致相撞事故的发生,所以撞击点主要集中在发动机和机头部位。

如果撞击点落在机头挡风玻璃上而且撞穿了挡风玻璃,飞机驾驶员就会失去挡风玻璃的保护,那么产生的后果将会是非常严重的。顾名思义,挡风玻璃主要是起到挡风(和挡低温)的作用,高空高速环境恶劣,气流强烈,温度很低。一旦挡风玻璃被撞坏,强大的气流和低温就会涌入驾驶舱,给飞机驾驶员带来巨大的生理和心理考验,稍有不慎便有可能机毁人亡。

如果撞击点落在飞机发动机上,确切地说,鸟群被卷进飞机发动机,那么就很容易引起发动机着火甚至停机等故障。早期飞机经历过一些鸟群撞击事故后,科学家就对发动机部位进行了一些防止鸟撞的针对性改进,包括在发动机的试验阶段,就已经进行了系统性的发动机吞鸟试验,以此来检验发动机撞鸟后的结构完整性。不仅如此,现代客机一般都安装两台发动机,即使其中一台发动机停止工作,另外一台发动机提供的动力也足以支撑客机安全降落。可即便是这样,鸟群卷入发动机导致机毁人亡的事件仍然不断发生。

机场驱鸟,各显神通

在飞机撞鸟事件中,99%以上都发生在低空环境,尤其是机场附近。为了最大限度地减少飞机撞鸟造成的损失,各国机场可谓绞尽脑汁,采取各种各样的办法来驱赶机场附近的鸟群。

这些办法大致上可以分为三大类:恐吓驱赶、破坏栖息环境和迁移栖息地。

恐吓驱赶比较辣眼睛。有的机场发射煤气炮驱赶鸟群。这是一种以煤气为燃料的爆炸装置,通过定时燃放的煤气炮发出巨大声响来驱赶鸟类。但是这种方法弊端也很明显,就跟人类服用抗生素一样,长期使用煤气炮会使鸟类对其声响产生耐受性。

有的机场通过绘制恐怖眼来驱赶鸟类。恐怖眼是绘制有巨大眼睛图案的气球,这种图案别说鸟类了,就是人类看了也吓得不轻。同样地,恐怖眼长期使用也会面临耐受性问题。

还有的机场是用高音喇叭播放猛禽的鸣叫声或鸟类受到虐待时凄厉叫声的录音,来达到驱赶鸟群的目的。不过,这种方法容易受到地域的限制,必须使用本地鸟类的录音才会有较好的驱赶效果。

此外,猎杀和豢养猛禽也是机场驱鸟的常见方法。

破坏栖息环境是机场驱赶鸟群的另一大法宝。妥善处理机场和附近社区产生的生活垃圾,挑选本地鸟类不喜欢的草种树种进行机场绿化,及时处理机场草坪令鸟类无法藏身,清理机场附近的湿地、树林等适宜鸟类栖息的环境,以及使用鸟类厌恶但对环境没有影响的化学制剂,都会令鸟群放弃机场作为它们的栖息地。

在飞机撞鸟事件中,还有不到1%的情况发生在760米以上的高空环境。针对高空环境的鸟群,人们就无能为力了。飞机在高空中撞到迎面而来的鸟群,就只能听天由命了。

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