飞鸟撞落美军机,小鸟破坏力为何如此巨大?

近日,美国公布了一个飞机撞鸟后导致飞机失控并坠毁的视频,该事件发生在去年的9月19日,一架美国海军的飞机在准备降落时与一只鸟相撞,最终飞机失控坠入得克萨斯州的一处居民区,造成了至少一座居民房屋损坏,两名飞行员在坠机前成功逃生。

看到这个报道后,许多小伙伴有一个疑问:为何鸟如此小巧的身体,竟然能把“钢筋铁骨”的大飞机给撞毁呢?我们一起来了解一下这个看似“以卵击石”的问题。

飞机撞鸟

飞机撞鸟看起来有些不可思议,但其实从人类发明飞机以来就没有摆脱这个问题,比如被拍成影视作品的“哈德逊河上的奇迹”,就是由发生在2009年1月美国纽约拉瓜迪亚机场的真实事件改编的,这次事故是飞机在爬升阶段两个引擎撞到了加拿大黑雁,导致了引擎完全停止工作,最后不得已迫降在哈德逊河上,不过,好在这次迫降机上人员全部生还。

1973年11月29日,一架波音飞机航行到非洲科特迪瓦上空时,突然发生了意外,飞机的一个引擎冒起了黑烟,很快该引擎就停止了工作,当时的飞机正在11300米的高空巡航,好在飞机迫降成功,在事故排查时,工作人员从引擎中找到了一只被烧焦的鸟。

飞机撞鸟的事件在世界范围内每年都有发生,据统计,从20世纪80年代到如今已经至少有190人死于飞机撞鸟事故,而即使飞机没有坠毁,撞了鸟的飞机也会受到极大的破坏。根据我国航空局对民用航空器事故和飞行事故征候的调查结果来看,我国有超过30%的事故征候原因是飞机撞鸟导致的,可见,如今飞机撞鸟已经是威胁航空安全的重大因素之一。

为何飞机会撞到鸟?

在相当长的一段时间内,人与鸟是没有冲突的,因为人在地面活动,而鸟主要在天空中活动,但是自从飞行器发明之后,人开始与鸟争夺生存空间,这是飞机撞鸟的主因。

其次,飞机场主要修建在离人类居住地较远的郊区,毕竟飞机的噪音是非常大的,这些地方虽然离我们比较远,但却是鸟类原本的家,原本多数飞机场所在的位置是一片郁郁葱葱的树林,成群结队的鸟儿在这里栖息,如今变成了飞机场后,一些鸟依然以这里为家,这也大大增加了飞机撞鸟的几率。

第三,飞机是在天上飞的,虽然飞行的飞行高度通常比较高,但是它也是从低空慢慢爬升上去的,在这个过程中,它们会与低空的鸟群相遇,即使到了高空,也是有鸟类存在的,比如上面提到的在非洲撞击鸟的飞机,就是在一万多米的高空上。

不过,从飞机撞鸟事件发生的位置看,有超过90%是发生在机场和机场附近的空域,有50%是发生在低空,只有约不足1%发生在760米以上的高空。

鸟为何能撞坏飞机?

印象中,鸟类骨骼比较细,而且为了更好地飞行,它们的骨骼还是中空的,最关键的是大多数鸟类体型比较小,怎么想它们也不可能撞坏飞机,但事实上,鸟能撞坏飞机有两个重要的因素:被动和主动

我们先来看主动。所谓的主动就是鸟“主动”地撞上了飞机,显然鸟不可能傻到自己去撞钢铁结构的东西,主要原因就是它们躲不开。我们以民航客机为例,它们即使着陆的速度平均都在200-300公里每小时之间,正常的飞行速度更是高达900公里每小时,在如此快的速度下,即使鸟看到了飞机,由于体型小,飞行速度较慢(相对于飞机),也躲不开体型庞大的飞机,最终主动的撞击在上面。

虽然鸟的速度不快,体型也很小,但是飞机的速度是极快的,通过科学的研究表明,一只体重不足半斤的鸟,撞击到时速80公里的飞机上,就能产生1500牛顿的力,这就相当于一个150斤的重物砸在飞机上,如果是撞到飞行速度在900公里每小时的飞机上,会产生20万牛顿的力。

如此大的力轻则将撞击部位撞上一个大坑,重则直接把飞机撞上一个洞,而正面的撞击通常发生在机头,机头的内部有许多精密的电子元件,比如整个导航系统,一旦被撞坏,飞机很难平安着陆,如果因为撞击电路发生了火灾,那么飞机就会失控。

其次是被动。在主动的情况下,飞机出事的几率是比较低的,因为多数主动撞击只是会损害机体,但是被动就不同了,它的危害性是最大的,因为被动就是指鸟被吸入,而在飞机上能把鸟吸入的只有引擎。

一旦引擎吸入鸟,不但会破坏引擎,还会因为高温与鸟毛的接触发生火灾,从而导致引擎完全失效,引擎是飞机的动力系统,一旦失去了引擎,后果可想而知。(下图为科学家们模拟飞机引擎吸入鸟的画面)

如何减少飞机撞鸟?

以目前的情况来看,想要完全杜绝飞机撞鸟是不可能的,因为鸟在天上飞,一旦被飞机引擎吸入也是鸟击的一部分。但是,基于超过90%的飞机撞鸟发生在飞机场以及附近的空域,最有效的方法就是减少飞机场附近鸟类的活动。

如今常用的基本上是利用驱鸟弹、恐吓等方式驱赶在附近活动的鸟群。

当然,我个人认为这都是治标不治本的方法,最好的方法就是在飞机场较远的地方人为地建造一个适合鸟类栖息的环境,而且尽量要与飞机场建造之前的植被类型相符,这样很快就会把鸟群吸引过去,毕竟在整天被驱赶以及人流量较大的区域内生存,并非鸟的本意。

总结

飞机撞鸟其实真正威力大的并不是鸟,而是飞机本身,飞机本身极快的速度撞击在鸟身上会产生极大的力,同时飞机引擎强大的吸入能力也让一些鸟毫无防备的被吸了进去,最终造成损失和危害。

所以,解决这个问题,不仅仅对鸟有利,对我们来说也是有利的,因此,比较好的方法就是在离飞机场较远的地方重建适合鸟类生存的环境。

飞鸟撞落美军机,小鸟破坏力为何如此巨大?

相对速度越大,物体的相互作用力就越大。小鸟看似柔弱,但当飞机以几百甚至上千公里时速与其相撞时,它对飞机产生的作用力就非常大了,与一枚穿甲弹威力相当。撞击部位如果是引擎、中控系统等关键部位,导致飞机失控是不意外的。打个比方,要徒手将一粒子弹扎进人体非常难,但用枪射击出去就能轻易穿透人体造成重大伤害。就是因为射击出去的弹头飞行速度快,作用力大。再比如说,大家都看到过鸡蛋从楼上掉下来砸死人的相关报道。为什么会这样呢?原理一样。一颗鸡蛋从二楼自由落体掉到人的头上,因为质量轻速度慢,作用力就小,只会让人觉得轻微疼痛。但如果从20楼掉到头上,鸡蛋下落过程中存在垂直加速度,虽然质量不变,但作用力成几何倍数级增大,就有可能砸裂头盖骨,直接致死。这也正是国家禁止高空抛物的核心原因。

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