蔣裕
【摘 要】針對我國飛鳥情況,以及民機飛行特點,通過引入評價矩陣評價對民機飛行安全可能帶來影響的鳥種,得出在機場及其周邊地區的集群鳥種和大型鳥種對民機飛行安全影響和危害程度最大的結論。
【關鍵詞】民用飛機;鳥情;鳥撞;飛行安全
鳥撞是指飛機等飛行器與天空中飛行的鳥類相撞造成飛行事故的簡稱。隨著人類的發展,全球民機航班越來越多,飛機鳥撞事件也越來越頻繁。據統計全世界每年大約發生1萬次鳥撞飛機事件,僅美國1990年到2009年間發生的鳥撞事件達近十萬起,造成的損失近4億美元,國際航空聯合會已把鳥害升級為“A”類航空災難。對我國鳥情進行普查、統計、分析,可用于鳥撞預防,對民機設計具有一定指導作用。
1 CCAR對于民機抗鳥撞的條款要求
CCAR對民機需要達到的抗鳥撞能力進行了詳細規定:
a)CCAR25.571(e)(1)條款對飛鳥撞擊機身結構進行了規定,條款中規定的飛鳥重量為1.8kg(4磅);
b)CCAR25.631條款對尾翼結構遭受飛鳥撞擊進行了規定,條款中規定的飛鳥重量為3.6kg(8磅);
c)CCAR25.775(b)、(c) 條款對風擋和窗戶的鳥撞進行了規定,條款中規定的飛鳥重量為1.8kg(4磅);
d)CCAR33.76條款則規定了飛機發動機吸入大鳥、中鳥和小鳥、大型群鳥等情況的具體要求,涉及到的大鳥重量為1.85kg(4.07磅)、2.75kg(6.05磅)、3.65kg(8.03磅)。
以上適航條款反映了在民航局對在我國運營的民機所具備的抗鳥撞能力的具體要求,即在相應部位遭受規定重量的飛鳥按限定速度撞擊后仍能安全完成當次飛行。
2 我國鳥情及機場鳥情
我國幅員遼闊,地形地貌復雜,分布的鳥類數量繁多。而我國對鳥類信息的統計、分布和遷徙的研究還處于起步階段,大部分省份和機場未完成鳥類統計和分析。
a)我國鳥類統計情況如下:
基本情況:全球約有9755種鳥類,中國約為1372種,其中大部分為候鳥,小部分為留鳥。總體而言,南方鳥類多于北方,以云南省鳥類數量最為豐富。不同的鳥類分布在不同的環境中,包括:森林、草地、灘涂、濕地等。大多數鳥類在繁殖季節不集群,但遷徙季節集群,遷徙季節為3~4月和9~10月。除夜行性鳥類外,鳥類主要活躍時間段位:日出后的3小時和日落前的3小時。
飛行(遷徙)高度:從地表到海拔9000米均有鳥類活動的痕跡,大部分集中在地表300米以內。其飛行高度與天氣具有一定聯系,晴天鳥類飛行高度較高,小雨天、霧天飛行高度較低,大雨天氣則幾乎不活動。鳥類遷徙時的飛行高度一般不超過1000米。小型鳴禽的一般為300米以內,但部分大型鳥類可達3000-6300米,天鵝等少數種類最高可飛到9000米高度。主要鳥類遷徙高度見圖1。
遷徙路線:由于不同鳥類的遷徙路線不盡相同,同一鳥類不同地域的遷徙路線也有較大差別,全國范圍內均有鳥類遷徙活動。
家養鳥種:以家鴿為主,通常為集群活動,部分家鴿帶有身份識別的金屬腳環。
b)機場環境鳥類統計情況:
國內大多數機場地理位置偏僻,地勢平坦,綠化率較高,部分區域人為干擾較少,周邊也以草地、濕地、垃圾場等開闊性地形為主。大量的雜草為麻雀、家燕等集群類鳥類提供了草籽、昆蟲等充足的食物來源,老鼠、也兔、蛇則會引來鷹和隼等大型鳥類。由于各機場周邊環境不同,會造成某個機場附近活動的鳥類也不盡相同,即使同一個機場各個方位環境不同,分布的鳥類也不盡相同。根據機場周邊環境,主要分為以下幾種情況:
1)農田:鳥類以麻雀、家燕為主;
2)池塘、沼澤:多為鷺類等水生鳥類;
3)樹林:為眾多鳥類提供棲息場所;
4)居民區:通常會有家鴿。
3 飛鳥對民機飛行安全的影響
當飛鳥與飛行中的民機發生撞擊時,由于相對速度極高,鳥體會給飛機極大的沖擊載荷,并造成機體結構和系統的損傷,嚴重的可能造成機毀人亡。
影響民機安全的鳥類與其單只重量、集群大小、飛行高度等因素均有關系。民航航班巡航高度在10000米左右,通航飛機飛行高度通常為2000米,但飛機在起降時飛行高度較低,因此應重點關注飛機巡航高度飛行的重量超過1.8kg的鳥種,以及機場及其周邊地區活動的大鳥和集群鳥種。
中國民用航空局機場司發布咨詢通告AC-140-CA-2010-1《民用機場常見鳥類防范指南》,考慮到鳥撞風險發生的可能性指標P和后果的嚴重度指標S,建立了威脅程度和風險可接受性評價矩陣和可接受的判定標準(表1)。
結合我國鳥情,燕類等常在機場范圍內活動的集群鳥類最為危險,R值為15;家鴿類由于集群和單只重量的原因,且通常帶有金屬腳環,導致其非常危險,R值為13;鷺類和雁類,由于單只重量較重,且常在機場范圍內活動,對民機構成嚴重威脅,R值為13。天鵝的重量最大達12kg,遷徙時飛行高度可超過9000米,可能導致(下轉第248頁)(上接第259頁)巡航狀態的民航航班發生災難性鳥撞事故,但由于天鵝數量少、遷徙時間較短等原因,民機與天鵝發生鳥撞可能性很小,對整體民機飛行安全影響可忽略。
據中國民航局統計信息,2012年在我國共362起民機鳥撞事件報告了物種,涉及10目16科118種鳥類和哺乳綱翼手目動物,多發物種有家燕、家鴿、麻雀、云雀、白頭鵯、金腰燕、紅喉歌鴝及東亞伏翼等,造成事故征候的種類主要為雉雞、牛背鷺、鳩鴿類等中大型類群。在940起報告了鳥撞發生的飛行階段的鳥撞事件中,起飛、爬升、進近、著陸等低高度階段共占確定鳥撞飛行階段報告的85%,巡航狀態鳥撞占比不足0.5%,因此,中低空區域是鳥擊高發的區域,在機場及周邊地區采取鳥擊防范措施是最重要的鳥擊防范領域。
4 結論
本文對我國鳥情以及機場鳥情進行了歸納,指出了保證民機飛行安全需要重點關注的鳥種,并引入評價矩陣和鳥情數據對需要關注的具體鳥種進行威脅程度值定義,可看出在機場及其周邊地區的集群鳥種和大型鳥種對民機飛行安全影響和危害程度最大,因此應做好機場及其周邊區域的鳥情普查和整治工作。
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[責任編輯:王偉平]