民航总局航空安全技术中心 李敬 路遥 栗牧怀
一、鸟的撞击力计算
鸟击的损失与航空器受损部位、受损程度直接相关，而航空器受损程度又是由航空器与鸟相撞所产生的撞击力决定的。
有许多因素影响鸟的撞击力，包括碰撞速度、鸟的重量、鸟的密度、鸟的硬度、碰撞的角度、碰撞表面的形状、碰撞表面的硬度。航空器上撞击力的精确计算包括鸟的重量、撞击速度、鸟的尺寸和形状、鸟的密度和撞击角。如果以公式表示，撞击力应与鸟的质量和撞击速度平方成比例。
为了计算的简单化，作如下假设：
l 碰撞速度等于飞机的速度；
l 碰撞角度是90度；
l 鸟的形状是球形；
接地电缆
l 鸟在碰撞后一半变形；
l 飞机碰撞表面不变；
l 飞机碰撞表面是平面。
鸟撞击力的数学方程式推导如下：
1. 鸟撞击航空器外壳产生的能量—或者压力—传递可以通过有关的简单计算来估算。采用最简单的近似—鸟在碰撞后停靠并“粘在”航空器上—鸟的动能变化是
22
1mv Fd W KE ===∆ 其中W 是功，F 是力，d 是力作用距离，m 是鸟的质量，v 是飞机的速度。
2. 鸟所受的力－与飞机所受的力相同－由下式给出
d
mv d KE F 22
=∆= 鸟的质量m 和飞机的速度v 容易估计。关键参数是力作用的距离d 。
3. 作为第一次近似，假设鸟碰撞过程中行进了一半的距离。如果进一步假设
鸟是一个球，结果是
r
mv F 22
= 4. 如果假设鸟是球形的，那么鸟的大小取决于它的质量，
ρπρ33
4r V m ==• 其中ρ是鸟的密度。
5. 结合上面两个式子给出
3
空速管>电源外壳22
2V r F ρπ=
下表列出了不同鸟的重量和撞击速度下的撞击力数据。从中可看出，4磅的鸟撞击速度300节的航空器的风挡时，产生的撞击力高达55,000磅。同时，15磅的雁撞击速度300节的航空器的风挡时，产生的撞击力高达82,000磅—这个撞击力超过了风挡审定标准的200%到300%。
航空器速度（节） 鸟的种类
与重量(磅)
100 150 200 250 280 300 350 400 450 八哥
0.187(3盎司)
995 2238 3978 6216 7798 8951 12184 15913 20140 剪嘴鸥
1.5
2775 6244 11100 17343 21756 24974 33993 44399 56193 鸭
4.0
6078 13676 24314 37990 47655 54706 74461 97255 123088 加拿大雁
15.0 9118 20515 36471 56985 71482 82059
111691 145883 184633
二、鸟击对航空器的损伤
所有航空器型号均易受到鸟击，只是易损性不同。各航空器型号的撞击次数与服役的航空器数量、起飞和着陆数量以及特定航空器型号所运行的机场等因素有关。例如，加拿大最常发生鸟击的航空器为冲8，这是一种每日在一些缺乏有效
野生动物管理计划的小型机场多次起降的短程航空器。
假肢安装航空器上所有朝前的部位都面临鸟击风险。在起飞和着陆期间，当航空器处于大仰角姿态时，航空器下部和起落架同样也存在被撞危险。在评估可能的损坏等级时，必须考虑鸟的尺寸和重量、航空器速度、发动机型号、进气道直径、发动机的马力调定值、航空器上的确切撞击部位等多方面的因素。 1、鸟击对航空器不同部件的影响
喷气发动机
喷气发动机在鸟击方面有一些值得注意的特点：
频率控制字l 燃气涡轮发动机的结构、部件和高转速压气机和涡轮速度的特点令其在鸟击损坏方面易于受损。
l 喷气发动机的高进气率赋予他们巨大吸尘器的特点，不仅可以使飞鸟飞进发动机，还使得发动机吸入飞鸟。
l 涡扇发动机较大的前部区域增加了鸟击的可能性。
l 大型涡扇发动机用于不易机动的飞机，因此无法采取避开鸟的行动。
l 现代喷气发动机通常比老型号更安静。安静的飞机无法给飞鸟提供足够的时间采取规避行动。飞机降噪是应环境和社会压力而进行的，这些降噪措
施可能实际上增加了鸟击可能性，对飞行安全造成负面影响。
l 在起飞和初始爬升（以及进近和着陆）过程中，涡轮驱动的飞机比轻型飞机的速度快得多；随之产生的鸟击冲力及对发动机造成损坏的潜在影响也
将更大。
大多数单独飞行的小型鸟与喷气发动机相撞后被第一级叶片击碎并进入发动机内部，但不会引起严重
的发动机损坏。一只中等尺寸鸟的单次相撞以及多只小型鸟的同时相撞通常会引起发动机某种程度的损坏。第一级风扇的叶片可能弯曲或者变形。在一只或多只大鸟更为严重的撞击下，一些叶片可能折断。折断的叶片被吸入到发动机内，损坏发动机的内部，甚至可能引起发动机完全故障或毁坏。有时，还可能导致发动机的非包容性故障。从发动机整流罩内飞出的发动机零件还可能损坏航空器的其它系统或结构。
由于大型高涵道比涡扇发动机越来越普遍的使用，更大的发动机前端区域增加了鸟单次或多次撞击的机会。但高达80%的吸入空气流过发动机的主燃气发
生器核心周围，可避免部分鸟碎片直接进入更易受损坏的发动机核心。尽管在发动机的设计上不断改进，但最终的结果仍然是新型发动机与早期的发动机所遭受的鸟击损坏几乎一样。
活塞、涡桨和涡轴发动机
一般而言，这些发动机较涡喷/涡扇发动机更不易遭受鸟击的严重损坏。这些发动机的进气区域比涡扇发动机小很多，并且螺旋桨或转子叶片可将鸟的碎片抛离发动机进气口从而提供一些保护。但是，损坏的螺旋桨叶片也可能引起灾难。在不平衡的载荷下，发动机可能严重损坏并且可能从其安装支架上脱落。
风挡
风挡所受的撞击包括仅残留少量血迹到大范围破碎的多种情况。血迹会遮挡飞行员视线；而发生穿透性撞击时，鸟的残骸和风挡碎片可能引起机组成员受伤甚至死亡。在活塞发动机为动力的飞机和直升机上，风挡通常采用未经严重鸟击承受能力审定的轻树脂玻璃材料。即使这些航空器以低于喷气飞机的速度飞行，鸟击的撞击力减小，但仍发生了多起风挡破碎和穿透的事故。由于发动机和螺旋桨所提供的保护，单发活塞航空器的风挡更不易遭受撞击。对于直升机，非常大的风挡区域预示着更大的风险。此外，在飞行中的大部分时间内，直升机在更多鸟类飞行的低高度上飞行。
机翼和尾部结构
与机翼前缘或尾部部件相撞可能导致蒙皮凹陷或穿孔，并且可能撕裂或扭弯金属，可能会损坏操纵舵面。如果鸟足够重或密，航空器速度足够高，则鸟可以穿入航空器机构内，损坏梁和操纵钢索或液压部件。许多机翼设计中在机翼前缘或后缘使用了增升设备，如襟翼或缝翼。这些增升装置也可能遭受鸟击。这些都会影响飞行操纵。
起落架
表面上看，航空器的起落架是非常坚固的、有能力吸收着陆重载的部件。但是，仔细观察可发现航空器上使用的主起落架上包含大量易损部件，如液压管、电线、电磁线圈和微开关，损坏这些易损部件，也可能会导致起落架工作失常，使飞机无法正常着陆。虽然鸟击极少会引起起落架的严重结构损
坏，但在哺乳动物撞击的情况下（特别是鹿），起落架会遭受严重损坏。
其它部件
航空器其它部位也会因鸟击而损坏，它们的修理费用和修理时间不同。这些部件包括雷达罩、着陆灯和空速管。如果鸟类残骸打坏或者堵塞了空速管，会造成仪表指示混乱，导致飞行员操作失误。
延迟损坏
鸟击的一种较为险恶的后果是造成不易立即发现的损坏，损坏不会立即显现出来。有记载表明，尽管鸟击后对发动机进行了基本的目视检查，没有发现损伤，航空器发动机在遭受鸟击后的航班中还是出现了故障。经常，在发动机定期检查以及对拆卸的航空器零件进行无损探测中才会发现那些先前的鸟击损伤。
2、2000年ICAO鸟击信息系统（IBIS）的鸟击航空器损伤信息
学习卡
鸟击是世界范围内的问题。由于鸟击数据的收集是理解问题的基础和制定机场鸟类控制方案的要素，为了在世界范围内收集和发布航空器鸟击信息，ICAO创建了鸟击信息系统（IBIS）。
2000年，向ICAO报告的鸟击事件共有8458起。这是自1980年IBIS开始接收鸟击信息以来ICAO收到的鸟击报告数量最多的一年。这些鸟击事件由30个国家报告，发生在122个国家和地区。
90%的提供了撞击位置的鸟击发生在机场或机场附件。38%的鸟击发生在起飞滑跑和爬升阶段，56%的鸟击发生在进近和着陆滑行阶段。
危险鸟类及对航空器的损伤
只有大约36%的鸟击报告中报告了撞击的鸟的种类。其中，雀形目鸟是次数最多的，占35%；排第二位的是鸥类，占24%；猛禽类占12%；鸽子和家鸽占11%；水鸟占8%。在确定对航空器安全构成最大危险的鸟的种类时，必须考虑的因素包括出现的鸟的数量、鸟的重量和密度、鸟成飞行的行为、机场及机场附近鸟的行为以及它们对航空器的反应。
对5832起（69%）鸟击报告编排了航空器损伤程度。其中，189起（3%）造成了较大损伤；564起（10%）造成轻微损伤；5078起（87%）没有造成明显损伤。
此外，对鸟击事件按损伤程度进行编排。雀形目鸟（大多为小的栖息鸟）被报告了543次，并有39次（占7%）造成了航空器损伤；381起鸟击中涉及鸥类，23%造成了航空器损伤；猛禽类有204起，其中36%造成了航空器损伤；家鸽和鸽子有206起，但仅有9%造成了航空器损伤；水鸟造成损伤的发生率最高，在水鸟
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