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科普:飛機與鳥相撞的危害以及怕被撞的部位

集號吧丨發表時間:2018-07-23丨訪問量:316
[摘要]鳥撞飛機是世界性難題,飛機撞鳥的危害,以及飛機怕被鳥撞擊的部位,你知道多少呢?

鳥撞飛機是世界性難題,飛機撞鳥的危害,以及飛機怕被鳥撞擊的部位,你知道多少呢?

撞擊力計算

計算常見鳥類與飛機相撞的撞擊力大小

飛機撞鳥,破壞主要來自飛行器的速度而非鳥類本身的質量。在相對速度較大的情況下,再輕的東西,相撞時的沖擊力也難以想象。

根據動量定理,計算撞擊力(1/20×鳥的質量×速度的平方÷鳥身體長度的一半),一只質量0.5kg,長度為20cm(0.2m)的鴿子,與起降速度約為60m/s的飛機相撞,鴿子與飛機相撞的撞擊力可達到900公斤以上!

高速運動使得鳥擊的破壞力達到驚人的程度。

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飛機怕被鳥撞到哪個部位?

通常撞鳥都是“追尾”或“對撞”事故,但對于大型民航客機來說,怕鳥擊的還是飛機正面部分。

其中堅強的應該是民航客機擋風玻璃,在鳥擊碰撞測試中,飛機高速時,風擋大約可以承受1.8Kg重量的鳥的撞擊。由于我們常見的鳥擊都發生在飛機起飛降落階段,此時速度更低,相同情況下能承受質量更大的鳥的撞擊,因此風擋往往在事故后受損有限。

可大家本以為很堅硬的機身在這塊上表現就沒那么好了。現代民航客機機身蒙皮不超過2毫米,機翼部分會稍微加厚,但通常也不超過10毫米。因此,與其他物體相撞時,飛機機身就如同一張薄紙,一戳就破。

很多人也許會覺得飛機機艙很厚。造成這種錯覺主要在于我們把飛機蒙皮和襯板內飾等混為一談,實際上,蒙皮真的只是飛機的一層“皮”而已,沒有大家想的那么厚。

另外,雖然上面提到機翼部分的蒙皮是加厚款,但是其在遭遇鳥擊時并不比其他部分堅強,而且由于機翼還主要負責提供升力和控制飛機飛行時的姿態。因此鳥撞擊到這一部分,可能帶來的危險甚至還超過其他部分。

這里我們以鳥擊重災區的機翼前側前緣縫翼舉個例子,前緣縫翼是飛機起降階段為重要的部件之一。在發生鳥擊時,由于其往往出于放出狀態,因此也更容易受損。常見的故障是出現破洞,或無法正常伸出縮回。

為了避免悲劇發生。

很多機場都配備了驅鳥設備,通過彩帶、風動驅鳥器、激光驅鳥器、機械驅鳥鷹、恐怖眼、噴霧器、殺蟲燈、遠程語音驅鳥器等等,讓鳥類遠離機場。

而前緣縫翼的作用主要是是增大飛機升力系數,同時還能提高了飛機的臨界迎角,因此它的受損又會使得飛機操縱困難,甚至使得飛機更容易發生失速。因此如果鳥正好擊中這一部位,危害性并不小。

正因為鳥撞對航空安全的巨大威脅,民用航空局《運輸類飛機適航標準》(CCAR 25部)中明確要求對飛機的鳥撞安全性進行驗證,飛機上天前必須證明其具有抵抗一定規格飛鳥撞擊的能力。也就是說,飛機想要飛上天,就一定少不了鳥撞試驗,在地面、在實驗室環境中模擬飛機結構與飛鳥的撞擊過程,進而根據試驗測試數據對飛機結構的抗鳥撞能力進行評估。現代大型民航客機在這一部分也有一定的安全冗余度,并不會因為一撞就整個失去控制。所以,這一塊受損導致的事故在小型飛機上更為常見。但即便如此,我們也不能掉以輕心。


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