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浅谈我国鸟情对民机飞行安全的影响

2016-11-03蒋裕

科技视界 2016年18期
关键词:飞行安全民用飞机

蒋裕

【摘 要】针对我国飞鸟情况,以及民机飞行特点,通过引入评价矩阵评价对民机飞行安全可能带来影响的鸟种,得出在机场及其周边地区的集群鸟种和大型鸟种对民机飞行安全影响和危害程度最大的结论。

【关键词】民用飞机;鸟情;鸟撞;飞行安全

鸟撞是指飞机等飞行器与天空中飞行的鸟类相撞造成飞行事故的简称。随着人类的发展,全球民机航班越来越多,飞机鸟撞事件也越来越频繁。据统计全世界每年大约发生1万次鸟撞飞机事件,仅美国1990年到2009年间发生的鸟撞事件达近十万起,造成的损失近4亿美元,国际航空联合会已把鸟害升级为“A”类航空灾难。对我国鸟情进行普查、统计、分析,可用于鸟撞预防,对民机设计具有一定指导作用。

1 CCAR对于民机抗鸟撞的条款要求

CCAR对民机需要达到的抗鸟撞能力进行了详细规定:

a)CCAR25.571(e)(1)条款对飞鸟撞击机身结构进行了规定,条款中规定的飞鸟重量为1.8kg(4磅);

b)CCAR25.631条款对尾翼结构遭受飞鸟撞击进行了规定,条款中规定的飞鸟重量为3.6kg(8磅);

c)CCAR25.775(b)、(c) 条款对风挡和窗户的鸟撞进行了规定,条款中规定的飞鸟重量为1.8kg(4磅);

d)CCAR33.76条款则规定了飞机发动机吸入大鸟、中鸟和小鸟、大型群鸟等情况的具体要求,涉及到的大鸟重量为1.85kg(4.07磅)、2.75kg(6.05磅)、3.65kg(8.03磅)。

以上适航条款反映了在民航局对在我国运营的民机所具备的抗鸟撞能力的具体要求,即在相应部位遭受规定重量的飞鸟按限定速度撞击后仍能安全完成当次飞行。

2 我国鸟情及机场鸟情

我国幅员辽阔,地形地貌复杂,分布的鸟类数量繁多。而我国对鸟类信息的统计、分布和迁徙的研究还处于起步阶段,大部分省份和机场未完成鸟类统计和分析。

a)我国鸟类统计情况如下:

基本情况:全球约有9755种鸟类,中国约为1372种,其中大部分为候鸟,小部分为留鸟。总体而言,南方鸟类多于北方,以云南省鸟类数量最为丰富。不同的鸟类分布在不同的环境中,包括:森林、草地、滩涂、湿地等。大多数鸟类在繁殖季节不集群,但迁徙季节集群,迁徙季节为3~4月和9~10月。除夜行性鸟类外,鸟类主要活跃时间段位:日出后的3小时和日落前的3小时。

飞行(迁徙)高度:从地表到海拔9000米均有鸟类活动的痕迹,大部分集中在地表300米以内。其飞行高度与天气具有一定联系,晴天鸟类飞行高度较高,小雨天、雾天飞行高度较低,大雨天气则几乎不活动。鸟类迁徙时的飞行高度一般不超过1000米。小型鸣禽的一般为300米以内,但部分大型鸟类可达3000-6300米,天鹅等少数种类最高可飞到9000米高度。主要鸟类迁徙高度见图1。

迁徙路线:由于不同鸟类的迁徙路线不尽相同,同一鸟类不同地域的迁徙路线也有较大差别,全国范围内均有鸟类迁徙活动。

家养鸟种:以家鸽为主,通常为集群活动,部分家鸽带有身份识别的金属脚环。

b)机场环境鸟类统计情况:

国内大多数机场地理位置偏僻,地势平坦,绿化率较高,部分区域人为干扰较少,周边也以草地、湿地、垃圾场等开阔性地形为主。大量的杂草为麻雀、家燕等集群类鸟类提供了草籽、昆虫等充足的食物来源,老鼠、也兔、蛇则会引来鹰和隼等大型鸟类。由于各机场周边环境不同,会造成某个机场附近活动的鸟类也不尽相同,即使同一个机场各个方位环境不同,分布的鸟类也不尽相同。根据机场周边环境,主要分为以下几种情况:

1)农田:鸟类以麻雀、家燕为主;

2)池塘、沼泽:多为鹭类等水生鸟类;

3)树林:为众多鸟类提供栖息场所;

4)居民区:通常会有家鸽。

3 飞鸟对民机飞行安全的影响

当飞鸟与飞行中的民机发生撞击时,由于相对速度极高,鸟体会给飞机极大的冲击载荷,并造成机体结构和系统的损伤,严重的可能造成机毁人亡。

影响民机安全的鸟类与其单只重量、集群大小、飞行高度等因素均有关系。民航航班巡航高度在10000米左右,通航飞机飞行高度通常为2000米,但飞机在起降时飞行高度较低,因此应重点关注飞机巡航高度飞行的重量超过1.8kg的鸟种,以及机场及其周边地区活动的大鸟和集群鸟种。

中国民用航空局机场司发布咨询通告AC-140-CA-2010-1《民用机场常见鸟类防范指南》,考虑到鸟撞风险发生的可能性指标P和后果的严重度指标S,建立了威胁程度和风险可接受性评价矩阵和可接受的判定标准(表1)。

结合我国鸟情,燕类等常在机场范围内活动的集群鸟类最为危险,R值为15;家鸽类由于集群和单只重量的原因,且通常带有金属脚环,导致其非常危险,R值为13;鹭类和雁类,由于单只重量较重,且常在机场范围内活动,对民机构成严重威胁,R值为13。天鹅的重量最大达12kg,迁徙时飞行高度可超过9000米,可能导致(下转第248页)(上接第259页)巡航状态的民航航班发生灾难性鸟撞事故,但由于天鹅数量少、迁徙时间较短等原因,民机与天鹅发生鸟撞可能性很小,对整体民机飞行安全影响可忽略。

据中国民航局统计信息,2012年在我国共362起民机鸟撞事件报告了物种,涉及10目16科118种鸟类和哺乳纲翼手目动物,多发物种有家燕、家鸽、麻雀、云雀、白头鹎、金腰燕、红喉歌鸲及东亚伏翼等,造成事故征候的种类主要为雉鸡、牛背鹭、鸠鸽类等中大型类群。在940起报告了鸟撞发生的飞行阶段的鸟撞事件中,起飞、爬升、进近、着陆等低高度阶段共占确定鸟撞飞行阶段报告的85%,巡航状态鸟撞占比不足0.5%,因此,中低空区域是鸟击高发的区域,在机场及周边地区采取鸟击防范措施是最重要的鸟击防范领域。

4 结论

本文对我国鸟情以及机场鸟情进行了归纳,指出了保证民机飞行安全需要重点关注的鸟种,并引入评价矩阵和鸟情数据对需要关注的具体鸟种进行威胁程度值定义,可看出在机场及其周边地区的集群鸟种和大型鸟种对民机飞行安全影响和危害程度最大,因此应做好机场及其周边区域的鸟情普查和整治工作。

【参考文献】

[1]CCAR25-R4运输类飞机适航标准[S].

[2]CCAR25-R2航空发动机适航规定[S].

[3]AC-140-CA-2010-1民用机场常见鸟类防范指南[S].

[4]2012年中国民航鸟击航空器事件分析报告[R].北京,2013.

[5]中国民航不安全事件统计分析报告(2012年上半年)[S].北京,2013.

[6]约翰·马敬能,卡伦·菲利普斯,何芬奇.中国鸟类野外手册[M].湖南教育出版社,2000.

[7]珠海野生常见鸟类介绍[M].2005.

[责任编辑:王伟平]

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