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然而,我们再来看国内的一组数据,随着最近几年民航业的迅速发展,航班量迅速增加,鸟击航空器事件近年来呈明显上升趋势。2006年,我国共发生了217起鸟击事件,构成事故征候的有44起(其中机场责任范围内的鸟击事件13起)。
2008年6—8月共报告鸟击事件154起,同比2007年(96起)增长60%,增幅明显;发生在机场责任区的鸟击事件为9起,同比2007年(3起)增长6起,增幅为200%。
鸟撞飞机的防治被列为世界级难题,这是因为全世界每年大约发生一万多起鸟撞飞机事件,导致空中险情和空难。所以国际航空联合会把鸟害升级为A类航空灾难。
如何最大限度地防止鸟击以及一旦鸟击后如何更优化地处置来提高安全裕度,成了人们关注的焦点。
鸟击对飞行的危害
鸟击是指飞行器在起飞、爬升、巡航或降落过程中被鸟类撞击而发生的影响飞行安全的事件、事故或事故征候。航空器发动机的鸟击事件又称为吸鸟。随着航空器数量的不断增加、体积越来越大、飞行速度越飞越快,同时也增加了鸟击的可能性。
虽然绝大多数鸟类都有体形小、质量轻和飞行速度小的特征,但鸟击破坏的危害主要来自飞行器和鸟的相对速度,而并非鸟类本身的速度。
根据动能定理,E =1/2 MV2
其中M是鸟的质量,单位是公斤;V是鸟和飞机的速度矢量和,单位是米/秒,由于鸟的飞行速度相对飞机较低,可以忽略不计,因此可以认为鸟相对于飞机的速度就是飞机的速度,比较典型的飞机中低空爬升速度是150节到250节,也就是77米/秒到128米/秒。此时的飞机若和一只0.5公斤的鸟相撞,就会产生约1500——4000焦耳的能量,这些能量在瞬间被飞机吸收,接触部位就会产生不同程度的破坏。
这种破坏力可能达到惊人的程度,15%—20%的鸟击会造成飞行器损伤。同时,鸟击对飞行器的破坏程度与撞击的位置和鸟的种类(重量)有着密切的关系,导致严重破坏的撞击多集中在非动力系统(包括导航系统和翼面)和动力系统两方面。
鸟撞飞机主要在飞机起降时,并都集中在风挡、发动机、机头机翼前缘等部位。其中,风挡、发动机的概率最大,而这些部位又是飞机比较薄弱和要害之处,因而被鸟撞后造成的后果十分严重。
根据飞行机组和机务报告,将鸟击的位置和概率(图一)以及在不同高度鸟击危害的发生率(图二)总结一下。
鸟击后的处置措施
首先,我们应该要求机务维修人员和飞行机组在飞行前后要认真检查飞行器,特别是动力装置等重要系统。
其次,是对于鸟击的判断,主要有以下几个特征:看到鸟非常近地飞过,且听到撞击声;发动机参数暂时或持续变化;听到发动机的声音改变;观察到仪表参数明显变化(例如速度指示不正确)。
可将起飞阶段分成三个阶段来分析:
当V<100节时,我们可以认为飞行器是在低速阶段运行,鸟击对飞行没有绝对致命性的影响,此时遇到鸟击,我们可以考虑中断后滑回,让机务对飞行器进行外部检查并将其修复。
当100节 当V>V1时,除非机长判断不能继续安全飞行(如所有动力装置失效),否则必须起飞。在空中,如果确定飞行器受到了鸟击,机组首先要保持、控制好飞行状态,以稳定的情绪参看检查单和执行相应的紧急程序。完成检查单项目、采取必要的措施后,估计飞行器损坏程度和对着陆性能的影响,决定是否在就近机场着陆。机组应向管制部门报告飞行器受袭情况和飞行状况,并向有关部门提供鸟击的详细情况,如发生撞击时的时间、高度、飞行阶段、鸟的数量等数据,以便于统计和预防研究,必要时寻求机场应急人员的帮助。如果怀疑飞机结构和操纵系统受到损坏,在尝试着陆前应考虑检查飞机的操纵能力。如果是电传操纵的飞机其操纵面受到损坏,造成了不稳定摆动,会使由操纵面传给飞行员的操纵感觉缺少方向性。 在空中如果遭遇严重鸟击并导致发动机工作不正常甚至停车,要沉着冷静地按照飞行机组操作手册的要求,处置好所遇到的特殊情况并选择就近的合适机场落地。若遇到鸟群不要复飞,尽量使用小马力减小飞行速度,飞过鸟群着陆;一旦遇到鸟击,使用连续点火以增强发动机防熄火能力;落地时建议不要使用反喷,因为这可能进一步损坏发动机,尤其是有发动机振动或高EGT时。 如果鸟向飞机风挡袭来,机组最好把头低到遮光板之下,防止风挡被击穿后受伤。风挡被击穿后应迅速减小飞行速度,以减少疾风的影响。为保护眼睛不被弄伤,考虑带上太阳镜或防烟面罩来抵御风、降水和乱飞的碎片。如果风挡被打得有裂纹时,机组应该按照飞行操纵手册或飞机使用手册中的程序处理。 最大限度防止鸟击 首先,了解一些鸟类生活习性对有效防治鸟击事件有很重要的意义。 为了最大限度地避免鸟击带来的不必要损失,对于机场当局,主要是督促有关部门严格按照《民用机场运行安全管理规定》,认真落实鸟击防范人员和设备的配备,保证在飞行区范围内航班运行期间不间断地人工驱鸟。以生物防治技术为主,其他驱鸟手段为辅,这是目前较为先进的综合措施,既能不伤害鸟类,也不破坏环境。只有让鸟类远离了机场,才能防止鸟撞飞机事故的发生。做好飞行区内的鸟害防治,消除大面积水面等吸引鸟类的因素,保持飞行区草高及在相关区域设置捕鸟网等工作。还要尽量做好鸟害防治基础性研究报告和机场周边鸟害防治的生态治理,制定鸟害防治条例,并加强鸟情分析,督促落实鸟击事件的信息报告制度。 飞行机组在飞行准备阶段,要了解所飞机场在进场、离场、航路中以及计划备降场的鸟情通告,避免低高度飞越已知的鸟类活动区。复习鸟击后的应急程序,尤其是中断起飞和发动机失效的程序。检查飞行器时,注意观察机场周围鸟的活动情况,留心在机身凹陷处、发动机内有无鸟筑巢时留下的痕迹,鸟筑巢时经常会在周围发现一些稻草或其他散落物。 飞行实施阶段,飞行机组在滑行时要警觉和注意由管制人员或其他人员提供的任何鸟类活动情报,并且向管制部门或其他飞行器报告在机坪、滑行道、跑道上观察到的鸟情。 绝大多数的鸟击事件发生在10000英尺以下,如果爬升阶段不按规定速度上升而是增速上升,那么飞行器的飞行速度增大后,就减少了飞行机组观察外界活动的时间,也就增加了低高度遭遇鸟击的可能性,还增加了潜在的破坏程度。上升阶段最有效的躲避鸟击方法是,尽快爬升到它们之上并保持一个相对合适的速度。 如果下降时有报告说在某一高度有鸟类活动,应按规定打开着陆灯,操纵飞行器在不增加速度的情况下增大下降率,以减少鸟击的可能性。由于很多国际和国内机场的飞行程序中还规定了在10000英尺以下飞行速度是250海里/小时,飞行器在起始进近时,其定位点的速度不超过205海里/小时,通过动能定理知道,如果在相同高度上,飞行器与相同重量的鸟撞击,则以310海里时速受到的撞击能量是250海里的1.54倍、是205海里的2.29倍,因此,应尽量避免不按航图飞行,除非管制有特殊要求。 航空公司和飞行部门还应建立有效的鸟击标准操作程序,在每年的飞行机组复训中加入有关训练,模拟鸟击造成飞行器性能下降和多个系统损坏的情景,加强飞行机组在飞行器被鸟击时的处境意识和使用正确的飞行器操纵程序。还可以模拟飞行器风挡被鸟击穿后导致一名机组成员失能的情况,要求剩下的机组成员必须完成所有的应急程序,包括在合适的机场着陆等。 最后,希望航空公司在组织时要注意加强机组资源管理(CRM)训练,以确保在严重鸟击事件发生时机组能够最有效地使用驾驶舱资源。