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鳥撞飛機能產生130噸的力!歷史中鳥擊的13次航空事故|陳光談航空125

原標題:鳥撞飛機能產生130噸的力!歷史中鳥擊的13次航空事故|陳光談航空125



鳥撞擊飛機撞擊力特大


人們稱呼的 「鳥撞飛機」, 實際上是高速飛行的飛機撞到了飛行中的烏禽,其撞擊力非常大。


例如,一隻體重900克的鳥,如果以與飛機的相對時速185公里相撞,其撞擊力就有1190公斤力;若相對速度為926公里/小時,其撞擊力可達到29750公斤力;


圖4、機頭被鳥撞出一個洞


當一隻體重為7.25公斤,當量直徑為20厘米的大鳥,以相對速度963公里/小時與飛機相撞時,其撞擊力高達130噸力,其破壞力是難以想像的。


因此,當鳥撞上以較大速度飛行的飛機時,不僅會粉身碎骨,血肉模糊,而且有時會擊穿飛機機頭(圖4)、撞壞機翼前緣、擊碎風檔玻璃(圖5)與發動機短艙(圖6)等。至於鳥撞發動機,不僅機遇多,而且危害度更大。



圖5、駕駛艙風擋玻璃被鳥擊破


鳥撞發動機頻次多、危害更大


鳥撞發動機除了有飛機與鳥的相對速度引起的撞擊外,還有發動機工作時要由發動機前方(飛機飛行速度稍大時)或四周(飛機飛行速度較低時)吸入大量空氣,鳥會隨著吸入發動機的空氣一起被吸入發動機。


另外,發動機迎風面積約佔旅客飛機迎風面積的14%-18%(波音公司統計數據),所有這些都造成鳥撞發動機的事件,占鳥撞飛機事件的大多數。


波音公司統計了1982年-1993年間,該公司客機遭烏撞事件中,76.7%為鳥撞發動機事件。


圖6、發動機短艙被鳥擊壞


隨著飛機越來越大,發動機的推力越來越大,發動機工作時吸入的空氣量也越來越大,例如殲-6飛機的渦輪噴氣發動機吸氣量為每秒44公斤 (地面、最大狀態.下同);殲-7的為每秒64公斤。


而用于波音757的大涵道比渦輪風扇發動機吸氣量約是殲-7發動機的6倍,達到每秒356公斤;


波音747的約為每秒740公斤;而用于波音777飛機的發動機的吸氣量則高達每秒1 120公斤,是殲-7發動機吸氣量的近20倍!這些數字到底有多大呢?現舉一個例子來說明。


如果有一座足球場大小、高度為6.1來的體育館,關閉其全部門窗而另開一圓形窗口。將一台用于波音757的發動機進氣口對著圓形窗口(尺寸與發動機進氣口一般大),用館內空氣供發動機工作。


那麼,不到2分鐘,體育館的空氣就會被發動機抽吸一空,館內形成真空。體育館的建築將在館外與館內的壓差作用下而倒塌。從此例可看出,發動機工作時所吸入的空氣量有多麼大了。


因此,發動機吸入飛鳥是很自然的事。不僅如此,當大型發動機工作時,地面設備(圖7、圖8)、維護人員如不注意,進入發動機前方也會被吸入。所以飛機在地面開車時,有嚴格的規定不準人員進入限定的區域內。



7、地面供電箱被發動機吸入

2002年4月20日我國國際航空公司的一架波音767-200客機執行由日本大版關西國際機場飛往北京國際機場的航班任務時,當飛機向起飛跑道滑行中,突然發動機報警系統指示發動機不能正常工作,駕駛員當即終止飛機起飛。


經檢查是飛機滑行中,發動機將國際航空公司一名機務人員吸入,不僅該機務人員當時被撞死,而且將發動機打壞,不得不將乘客送到賓館休息,從北京運去一台發動機換下被損壞的發動機後,第2天才將旅客運回北京。


值得注意的是,出事時發動機是在慢車狀態下工作,此時發動機轉速低,吸入的空氣量小。即使這樣,也將體重60~70公斤的機務員吸入發動機,如果在起飛最大推力下工作,其吸入外物的能力可想而知。



圖8、集裝箱被發動機吸入


由於發動機以最大狀態工作時,空氣是以每小300~350千米的速度被吸入發動機,因此隨空氣一起吸入的飛鳥也將以這個速度撞到發動機前端部件上,產生一個非常大的撞擊力。所以發動機吸入飛鳥又被稱為鳥撞發動機。


如果鳥撞到發動機的靜止部件如進氣道與支板等,其危害程度還比較輕,但是如果撞到高速旋轉的風扇葉片上,其相對的撞擊速度更高、力量更大,不僅會造成葉片嚴重損傷(圖9、圖10),而且撞壞葉片的碎塊,還會隨著進入發動機的空氣流流到高壓壓氣機甚至燃燒室中,打壞發動機後面的部件,嚴重時會造成發動機停車。


前面談到的1549航班A320客機,就是在起飛中遇到大鳥鳥群,大鳥撞擊了發動機,使發動機嚴重受損而雙發停車的。



圖9、發動機風扇葉片被鳥撞擊遭到損傷

鳥撞飛機造成飛機嚴重受損或機毀人亡的幾起事故

  • 1994年,倫敦希思羅機場一架波音-747客機撞上了一群鴿子後墜毀,機上350名乘客全部遇難。

  • 2000年,俄羅斯一架安-8運輸機發動機吸入一隻野天鵝在剛果墜毀,造成21人死亡。


圖10、風扇葉片遭鳥擊受損情況

  • 1995年6月3日法航「協合號」超聲速客機降落紐約時, 離地3.3米時, 3號發動機吸入1、2隻加拿大鵝,打壞發動機,其碎片又打壞4號發動機。飛機安全著陸,無人員傷亡(圖11)。

  • 1977年1月17日一架MD-80在美國達拉斯機場起飛時遭到400多隻山鳥撞擊(圖12),幾乎所有部分均遭損傷,發動機被更換·。當時有一萬多隻山鳥在機場尋食。


圖11、協合號降落紐約時遭鳥擊

  • 1995年9月22日,美國空軍的一架E-3預警機(B707改裝的) 起飛時, 遭到30幾隻鳥的撞擊,2號發動機吸入3隻加拿大鵝,1號吸入1隻。飛機墜毀, 機上24人無一幸免於難。

  • 1988年巴黎航展期間,蘇聯的米格-29進行了飛行表演,這是多年來蘇聯先進戰機首次出現在巴?航展上,可是米格-29剛一起飛,就在數千名觀眾眼瞅下飛機當場墜毀。原來是一台發動機吸進鳥而使發動機停車,飛機無法控制而墜毀,飛行員跳傘獲救。

  • 1991年,義大利航空表演時,英國空軍的一架戰鬥機在飛行中,與一群海鷗相撞而墜毀,兩名駕駛員死亡。


圖12、MD—80起飛時遭到400餘只山鳥襲擊

  • 1999年11月14日,我國空軍的一架蘇-27戰鬥機在蕪湖機場發生了因鳥擊導致機毀人亡的事故。

  • 1996年7月15日比利時空軍的一架C-130遠輸機,在荷蘭艾因哈芬著陸時遭遇500~600隻歐洲八哥的撞擊墜毀,四名機組人員及30乘客遇難,僅7名乘客獲救。

  • 1987年9月美空軍的B-1B轟炸機(圖13)在科羅拉多作低空高速飛行訓練課目時,遭遇一隻6.5公斤重的美洲白鵜鶘撞擊,撞中翼根並打壞液壓系統,飛機墜毀,機上6人中3人遇難。損失2億1千500萬美元。

  • 2000年1月19日美空軍一架F-16(圖14)飛行中遭遇一隻土耳其禿鷹的撞擊墜毀。


圖13、美空軍的B-1B轟炸機


圖14、美空軍的F-16戰鬥機

  • 1987年5月美空軍一架F-4鬼怪式戰鬥機在作低空高速訓練課目時,遭到一隻重9公斤的禿鷹撞擊,飛機失控,駕駛員跳傘失敗而死亡,飛機墜毀時機上的武器操縱員摔死。

    圖15、波音737起飛時遇到大群掠鳥

  • 2009年9月一架從德國杜塞爾多夫機場飛往科索沃首府普里什蒂納的波音737客機,在起飛過程中,突遇一大群掠鳥撞向飛機(圖15),其中有200多隻被吸進了客機右側的發動機里(圖16)。這架客機當時的時速約300公里,其他的鳥兒撞到了機身上,機身被撞出凹痕,還好沒有穿透。事後可以在機身上看到血漿四濺的鳥兒屍體。由於椋鳥體長約20厘米,體重僅只有75克,是很小的鳥,雖然有200多隻撞進發動機,但均被風扇葉片及壓氣機葉片絞得粉身碎骨,未造成發動機內部零件損壞,發動機還能正常工作。受烏撞成輕傷的飛機,45分鐘後,飛回起飛機場成功迫降。機上無一人受傷,飛機也只是輕微受損,但二台發動機需拆下進行分解清洗。

圖16、約200隻掠鳥吸進右側發動機

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