威力
按理說,體型小、重量輕的鳥類,與鋼筋鐵骨的飛機相撞應該是以卵擊石的效果,為什麼能把飛機撞壞?這是因為破壞主要來自飛行器的速度而非鳥類本身的質量。根據動量定理,一隻0.45公斤的鳥與時速800公里的飛機相撞,會產生153公斤的衝擊力;一隻7公斤的大鳥撞在時速960公里的飛機上,衝擊力將達到144噸。
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這裡應要附上具體的計算過程,請拍磚。
一、在如下推導過程中,大家還會看到產生153kg力,至少還有另外1個隱含的條件:撞擊時間:
衝量的物理知識:I = F*Δt = m*Δv
在鳥撞飛機的場景下,I = F撞 * Δt = m鳥 * Δv
上式在各參數為國際單位制時成立,F撞的單位是N,要得到文中的153公斤力的話,還要通過F=mg轉換,即m撞 = F撞/g。
1、帶入上式先得到m撞的最終計算公式:
F撞 * Δt = m鳥 * Δv
(m撞*g) * Δt = m鳥 * Δv
m撞 = m鳥 * Δv / (g * Δt)
2、帶入具體值,計算m撞:
m撞 = 0.45kg * (800/3.6)m/s / (10m/s2 * Δt s)
= 10/Δt kg;
也就是說,撞擊力折算的物體質量m撞跟撞擊時間成反比。
那么要產生153公斤(153kg)的力,那么要求的撞擊時間Δt = 10/153 s = 65ms。
二、如果上述推導沒有問題,接下來將7kg的鳥、960kph的速度帶入公式,得到的是(7/0.45 * 960/800)*153kg = 2856kg = 2.8噸的撞擊力,而不是144噸的撞擊力,不理解之前是怎么算出來的。
三、其實用中學的物理知識,不應該說多少公斤的力,力就應該是N啊!)
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介紹
飛行器的導航系統大多位於前部,由於導航的需要,這些設備的防護罩包括擋風玻璃的機械強度大多較其他部位差,更容易在受到鳥擊後損壞。不過,鳥飛行的高度有限,飛機下降到能撞鳥的高度一般都是在剛起飛或快著陸時,這時速度並不是非常大,在150公里/小時左右,賽車也遠遠超過這個速度。這時如果機頭或者翼根等堅固部位撞鳥問題不大,頂多把飛行員嚇一跳。就算把駕駛艙玻璃撞碎,也就是你在高速公路上把車窗打開的感覺,立即返航不會有大的問題。
但是發動機就不一樣了,發動機的葉片很薄,而且是在高速旋轉的,很容易被打碎。更要命的是發動機在以巨大的力量將周圍空氣吸入,因此附近的飛鳥只要處於發動機附近就會被吸進去。發動機一旦被打碎就會立即失去大部分動力,這樣飛機就只能依靠剩下的發動機掙扎返航。這時,如果發動機出現著火現象,飛行員會立即關閉發動機。如果是起飛階段撞鳥,飛行員會繼續爬升到安全高度然後調轉機頭返航。不用擔心只有2台發動機的飛機在一台發動機失去動力後就會掉下來,雙發飛機在設計時已經考慮到這點,通常會將垂直尾翼設計得非常大,以保證飛機在只用一台發動機的情況下仍能以一定上升率爬升到安全高度並支撐飛機返航。
防治
主動的鳥擊防治主要是驅趕鳥類離開機場空域,驅趕的方式主要是恐嚇、破壞棲息環境和遷移棲息地。
恐嚇驅趕鳥類,比較流行的有煤氣炮、恐怖眼、錄音驅鳥、獵殺、豢養猛禽等方法。煤氣炮是一種以煤氣為燃料的爆炸裝置,定時燃放的煤氣炮發出巨大聲響,驅走鳥類,但是長期使用煤氣炮會使鳥類對其聲響產生耐受。恐怖眼是繪製有巨大眼睛圖案的氣球,嚇跑鳥類,但是長期使用也會面臨耐受問題。錄音驅鳥是用高音喇叭播放猛禽的鳴叫聲或鳥類受到虐待時悽厲叫聲的錄音,但這種驅鳥方式受到地域的限制,必須使用本地鳥類的錄音才會有較好的驅趕效果。獵殺是最簡單有效的驅鳥方式,不過這種方式由於生態保護的原因遭到反對。豢養猛禽是一種以鳥治鳥的方式,在機場人工馴化和飼養一定數量的猛禽,定時放飛,趕走野生鳥類。破壞棲息環境是另一種避免鳥擊的方式。妥善處理機場及附近社區產生的生活垃圾,選擇本地鳥類不喜歡的草種樹種進行機場綠化,及時處理機場草坪令鳥類無法藏身,清理機場附近的濕地、樹林等適宜鳥類棲息的環境,以及使用鳥類厭惡但對環境沒有影響的化學製劑,都會令鳥類放棄機場作為棲息地。遷移棲息地是相對比較困難的方式。在上海,九段沙濕地保護區的建立就成功地吸引了原本棲息在浦東國際機場附近的鳥類,減少了該機場的鳥擊事故發生率。
飛鳥撞機事件
台北時間2013年6月4日上午,中國國際航空公司由成都飛往廣州的CA4307航班起飛約20分鐘左右,飛機雷達罩遭遇飛鳥撞擊,機組沉著應對,按程式操作,為確保全全,迅速返航,機上乘客安然無恙。
此事件也令眾多網友對是什麼東西撞擊的感到很好奇,甚至有不少網友調侃:如此高空,難道是外星人幹的?不過,UFO迷要失望了國航昨日證實,飛機是被鳥撞擊的。隨後被網友調侃為“憤怒的小鳥”。
2009年全美航空一架由機長切斯利·薩利·薩倫伯格執飛的一架空中客車A320飛機(全美航空1549號航班)從紐約拉瓜迪亞機場到北卡羅萊納州的夏洛特。在起飛後90秒攀升到3200英呎後,空中客車A320因鳥擊而讓兩個引擎都失去動力,被迫降落在紐約哈德遜河面上,所幸飛機成功著陸,機上人員全數生還。機長切斯利 ·薩利·薩倫伯格也創造了大型客機水面迫降的奇蹟。
特殊案例
現在鳥撞飛機已經被許多世人所知道了,但是2013年6月2日在中國發生了“鳥撞高鐵”的奇事。一列G38由杭州南開往北京的高鐵,在鎮江被一隻鳥撞到了擋風玻璃,導致玻璃大面積開裂,最終列車開到南京南站後全體乘客換車,受傷列車則進行修理。車上的乘客無奈之下只有轉車。