什么是鸟击?未来我们如何确保飞机安全?

全美航空1549号航班在可能与一群加拿大鹅相撞后,迫降在哈德逊河上

全美航空1549号航班于美国东部时间下午3:03从纽约市拉瓜迪亚机场起飞,前往北卡罗来纳州夏洛特,机上有150名乘客和5名机组人员。据《纽约时报》报道,当飞机爬升时,它据说撞到了一“大群鸟”,喷气发动机开始发出噪音,并失去动力。

在没有发动机动力的情况下,这架空客A320的飞行员改变了航向,并在一些人看来是英勇而冷静的行动中,滑翔降落在曼哈顿西侧建筑物林立的河面上。“飞行员说,‘你们要为剧烈撞击做好准备’,”乘客杰夫·科洛杰对《泰晤士报》说。“那时每个人都开始祈祷。我必须赞扬飞行员,他做了一次非常棒的降落。” 据伦敦《泰晤士报》报道,当飞行员切斯利·萨伦伯格从飞机中出来时,他甚至没有穿上救生衣

一群重达八磅(3.5公斤)的鹅显然击落了一架飞机,将其和155人坠入寒冷的哈德逊河水中。

一群救援船很快从机翼上救出了瑟瑟发抖的乘客。他们已被送往当地医院,到目前为止只报告了轻微的伤情。

但并非每次鸟击事件都如此幸运。 首次致命的撞击记录发生在1912年,就在莱特兄弟在北卡罗来纳州基蒂霍克首次飞行九年后。航天飞机发现号在2005年的一次发射中碾碎了一只鸟,尽管没有记录到对航天器的损坏。


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随着航空交通的飙升和候鸟从滴滴涕和其他杀虫剂中恢复过来,鸟击的数量在过去20年中一直在上升,从1990年的约1500起增加到去年的约8000起。

在周四的坠机事件中,调查人员认为,鹅可能在起飞过程中被吸入了两个发动机中,这是一种不寻常的情况,在飞机发动机制造商的“鸟击”认证期间会进行模拟,但不会进行测试。

为了进一步了解鸟击的危险,我们采访了理查德·多尔比尔,他是一位野生动物生物学家和鸟击专家,在俄亥俄州桑达斯基的美国农业部工作了36年后于9月退休。

[以下是采访的编辑文本。]

为什么鸟类对飞机构成如此大的威胁?
这基本上归结为动能的物理方程:能量与质量乘以速度的平方成正比。飞机的速度使得这种带羽毛的鸟的撞击产生足够的力,导致发动机发生故障。(据Birdstrike USA称,一架以每小时150英里(240公里)的速度起飞的飞机撞击到一只12磅(5.5公斤)重的加拿大鹅,会产生相当于一个从10英尺(3米)高度掉下的1000磅(455公斤)重的物体的力量。——编者注)

当飞机起飞时,它的速度是每小时170英里(275公里),并加速到数百英里/小时。在起飞过程中,发动机的风扇叶片——就像今天的这架飞机一样——每分钟转动3[,000]到4,000转,而涡轮风扇叶片的顶端实际上达到了音速或更高——每小时700到 800 英里(1,125到1,285公里)。当一只鸟撞到其中一个风扇叶片时,会发生巨大的能量从鸟转移到发动机,这基本上就是为什么鸟会严重损坏飞机发动机的原因。

我们知道对于今天的这趟航班来说,加拿大鹅是最有可能的物种。它们的体重通常为8到10磅(3.5到4.5公斤)。它们是大型鸟类,所以你可以想象产生的力量。

鸟击的典型结果是什么?
自1990年以来,FAA(美国联邦航空管理局)编制了鸟击统计数据。我是该报告的作者,该报告显示,12%至15%的撞击导致飞机受到一些损坏。在大多数撞击事件中,85%或以上没有任何事情发生:鸟从飞机上弹开,或者小鸟……直接穿过发动机,而[飞机]没有明显的损坏。在少数情况下,你会受到损坏,而在更少数情况下,你会受到灾难性的损坏。

最近的一些例子?
两个月前在罗马,一架由瑞安航空公司运营的波音737飞过一群椋鸟。这些是小鸟,重约90克,或大约……[三]……盎司。它撞到了一大群它们,两个发动机都受到了损坏。飞行员只是将飞机飞到跑道上进行控制,这导致起落架塌陷并造成重大损坏。就像今天一样,每个人都必须被疏散,并且有一些受伤,但没有人员伤亡。

另一起最近的事件发生在2008年5月比利时。一架由卡利塔航空运营的波音747货机正在离开布鲁塞尔机场,它将一只鸟吸入其中一个发动机。飞行员决定中止起飞。他无法在跑道尽头之前停止飞机。飞机断成两截并被毁坏。幸运的是,它装满了货物而不是乘客。[全体机组人员幸存下来。]

某些飞机是否比其他飞机更容易被撞击?
发动机安装在机翼下方的飞机(例如波音737或空客A320)发生鸟击的可能性是发动机安装在机身上的飞机(例如波音MD-80和一些……[较小]……喷气式飞机)的五倍。* 这可能是因为MD-80上的气流导致鸟类被吹离发动机。

鸟击事件是否在增加?
在1990年,只报告了1750起撞击事件。现在,对于2008年,可能会报告8000起鸟击事件。在2007年,有7600起。

一个因素是,今天可能有更好的报告。我还认为,由于在1960年代后期和1970年代初期实施的各种环境计划,鸟类的数量有所增加。例如,美国常住的加拿大鹅的数量从1990年的100万增加到2008年的390万。

我们还看到越来越多的鸟类适应城市环境,它们发现机场非常吸引人,因为它们提供了一个大型的草地空间,它们可以在那里进食和休息。

最后,我们的空中交通量每年增加2%,并且飞机更安静。现在,大多数噪音来自发动机的后部,而不是螺旋桨飞机和噪音来自前部的旧式喷气机。鸟类更难检测到现代飞机。

我们如何减少鸟击的风险?
没有灵丹妙药。没有你可以喷洒的魔法化学物质或你可以投射的能够吓跑鸟类的声音。我们需要做的是,我们提倡在世界各地的机场采用具有三大支柱的综合管理

第一大支柱是栖息地管理。在机场和周围地区(至少距离机场两英里)管理栖息地。您不希望有任何会吸引鸟类的物质,例如吸引海鸥或其他清道夫鸟类的垃圾填埋场。在机场,您需要消除积水,因为水是磁铁。您需要良好的排水系统,并管理草坪并将其修剪。您还需要控制[动物]的数量,这样您就不会吸引猛禽。您需要消除机场上或周围的任何栖息结构,并基本上使机场尽可能无菌。

第二个支柱是拥有训练有素的鸟类控制团队,他们在机场巡逻并骚扰和驱散任何进入机场的鸟类。他们使用烟火和发出闪光和会吓跑(但不会杀死)鸟类的噪音器。一些机场使用训练有素的狗。少数机场使用训练有素的猎鹰。

最后的手段是从周围地区进行致命的控制或移除鸟类,这只能在获得许可的情况下进行,因为所有这些鸟类都受到《候鸟条约法案》的联邦保护。例如,加拿大鹅在初夏被围捕并实施安乐死。

这可以处理机场环境。一旦飞机离开机场并开始爬升,有一些事情有希望但尚未投入使用。我们如何使飞机更容易被鸟类检测到或注意到?一种概念是使用脉冲着陆灯而不是稳态灯,以便引起鸟类的注意,使它们意识到有什么东西正在快速接近。我们也知道,鸟类看到的紫外线范围超出了人类看到的范围,一种想法是使用反射紫外线的油漆。

正在研究的最后一件事是鸟类检测雷达。我们有检测天气的雷达和检测机场周围风切变的雷达。您可以对雷达进行编程以滤除天气并显示鸟类。这将提供给飞行员和空中交通管制员,以帮助飞行员绕开空中鸟类的集中区域。

*注 (2009年1月16日): 原句将 MD-80 识别为麦道飞机。 它也没有明确说明 MD-80 是一种远程客机。

 

Brendan Borrell is a freelance journalist based in Brooklyn, New York. He writes for Bloomberg Businessweek, Nature, Outside, 大众科学, and many other publications, and is the co-author (with ecologist Manuel Molles) of the textbook Environment: Science, Issues, Solutions. He traveled to Brazil with the support of the Mongabay Special Reporting Initiative. Follow him on Twitter @bborrell.

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