發動機如何承受大鳥的撞擊？苛刻的試驗是唯一路徑

為確保飛機與發動機所設計的抗鳥撞擊結構能達到抗鳥擊的能力，除研製單位要進行從零件到組件到部件的模擬試驗，並通過試驗結果對某些部位進行改進外，國家的適航部門還要對飛機、發動機進行嚴格的專項考核試驗，只有通過適航部門的專項考核試驗滿足嚴格的適航條例後，所設計的抗鳥擊結構才能上天。

以發動機為例，風扇葉片最易被鳥撞擊，且一旦遭鳥撞擊，其後果十分嚴重，因此如前所述，研製單位各顯神通釆取了多種既減輕重量又能抗鳥擊的措施，但是這些措施是否可行，要進行考核試驗。現在，所有國家的適航管理部門都有嚴格的規定，在發動機投入使用前，要進行投鳥的考核試車。

以中國民航為例，2002年4月在《中國民用航空規章第33部航空發動機適航標準CCAR-33》的基礎上，頒布了修訂的《航空發動機適航規定》CCAR33-R1，在修訂的CCAR33-R1中專門增加了一條 「第33.76條吸鳥」。在33.76條吸鳥中，規定發動機需進行投中鳥與大鳥試驗，投鳥的重量及個數與風扇迎風面積有關。

圖26、用于波音777的GE90發動機投中鳥試驗的示意圖

例如，用于波音737、A320的發動機，投中鳥試驗時，需投1隻1.15公斤加上5隻0.75公斤的鳥，投大鳥試驗時，需投1隻2.75公斤的鳥；

用于波音747的發動機，投中鳥試驗時，需投3隻1.15公斤的鳥，投大鳥試驗時，需投1隻3.65公斤的鳥；

用于波音777的發動機，投中鳥試驗時，需投4隻1.15公斤的鳥，投大鳥試驗時，需投1隻3.65公斤的鳥。

另外，條例中還規定了審定標準，投中鳥時，不得引起：推力損失超過 25%、著火、碎片非包容、過大載荷以及失去停車能力等。

投大鳥時，規定：鳥吸入速度為每小時320公里，吸鳥後15秒不能移動油門桿。

試驗中不得出現：著火、碎片非包容、過大載荷與失去停車能力等。

圖26為用于波音777的GE90發動機投中鳥試驗的示意圖。正對發動機進氣口有一碩大的風洞，向發動機吹風，風速為每小時93公里，模擬飛機起飛過程的相對速度，4隻鳥分別裝在不同位置的槍管中，以每秒74.4米的速度射向風扇葉片不同的部位：葉根、葉尖與葉片中間。圖27為實際布置圖。

圖27、GE90投中鳥試驗的設備布局圖

另外，當鳥被發動機吸入撞到風扇葉片時，葉片可能折斷，斷片在離心力作用下，會擊穿風扇機匣，甩離發動機，會打壞發動機外部結構例如液壓導管，電纜朿等造成嚴重的二次損傷。

為此，在設計時，應加強風扇機匣，使它能將風扇葉片從葉根處斷裂的斷片，不能擊穿機匣而包容在發動機內部，因此風扇機匣又稱包容環。為了考核發動機的包容環能否將風扇葉片從根部斷裂的斷片包容住，各國的適航條例中，均有一條發動機包容環的考核試驗，此項試驗費用特高且危險。

試驗時，在1片葉片根部安裝1個爆炸用的雷管，在風扇轉子轉速達到100%時，將雷管引爆，從葉片的根部炸斷葉片，檢驗葉片斷片是否能被包容環包住。

如果葉片斷片包容在發動機內部、發動機還能繼續運轉15秒且未引發著火，發動機安裝節沒有損壞，那麼，就通過了發動機包容性的考核。

當然，這台試驗的發動機會遭到嚴重損壞而報廢，損失幾百萬美元；如果試驗不成功，葉片斷片擊穿包容壞甩離發動機，會打壞試車台架的設備，甚到打斷燃油導管或液壓系統的導管引發台架失火，損失會更大。

因此，在進行適航審定試驗中，考核包容性的試驗都安排在最後，且有適航部門的代表參與試驗。

由於採取了以上各種措施，鳥撞飛機機帶來的危害後果，己有所降低，但是並未完全消除，今後可能適航當局會修攺發動機抗鳥撞的試驗要求，即增加投鳥試驗中鳥的重量與隻數，在駕駛員培訓方面會增加訓練處置飛機遇鳥撞後的應對能力等。

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