2019年1月9日,上海审定中心顾新主任、揭裕文副主任一行五人赴南通海安铁锚玻璃有限公司,参加鸟撞试验学术委员会会议,并现场目击ARJ21-700飞机证后平尾前缘优化构型鸟撞适航验证试验。中国商飞C919飞机总设计师韩克岑、西北工业大学教授李玉龙、铁锚玻璃有限公司总经理吴贲华等20余人参加了学术委员会会议。
会上,上海审定中心、上飞院、铁锚玻璃有限公司分别做了相关技术报告。顾新主任表示,上海审定中心愿意和上飞院、铁锚公司和西北工业大学携手,共同开展鸟撞试验和分析相关研究工作,编制相应的鸟撞试验标准,进一步提高立法定标能力,补齐适航短板。同时,他建议中国商飞要站在航空公司的角度,充分考虑C919飞机的可维修性和维修的经济性,尤其是复合材料结构在鸟撞后的维修;铁锚公司作为C919飞机风挡的第二供应商,也要提前规划并做好部件维护手册(CMM)的编制和验证,增强风挡的可维护性,进一步提高产品的竞争力。揭裕文副主任建议要进一步加强对鸟撞新技术的研究,尤其是复合材料结构鸟撞验证方面的研究,并争取在符合性验证试验中使用明胶鸟弹方面有所突破。
会后,上海审定中心一行参观了铁锚玻璃有限公司,并现场指导和目击了ARJ21飞机证后平尾前缘优化构型鸟撞适航验证试验。该平尾前缘采用了西北工业大学李玉龙教授的发明专利,是国内将“劈鸟”原理在民机上的首次应用,试验取得圆满成功。
Tips:
飞机营运中经常与飞鸟相遇发生鸟撞(也称为鸟击)事件,鸟撞是目前民航运输安全的重要威胁之一。自1912年首次致命的鸟撞事件以来,在商用飞机运输中已经发生了至少47起致命的鸟撞事故,导致超过242人死亡。据统计,鸟撞部位集中发生在发动机、机头(包括风挡、雷达罩、空速管)、机翼,甚至起落架也遭受过鸟撞,在起飞、爬升、巡航、下降、进近、着陆阶段均发生过鸟撞事件。
为什么飞机怕“愤怒的小鸟”,“鸟撞飞机”实际上是“飞机撞鸟”,问题的根源在于飞机的高速飞行,使鸟具有很高的相对速度并具有巨大的动能,这使鸟的破坏力惊人。而鸟类的生物特性,决定了它以距离而非速度作为“是否飞走”的判断基准,但飞机的高速度让它还来不及反应,就从“无辜者”变成了“凶手”和牺牲者。
鸟撞时的冲击力对飞机产生很大的影响,轻者飞机损伤需停场维修,重者机毁人亡,比较知名的事故有:
1962年一架“子爵号”飞机在约1800米的高度巡航飞行时,与一只天鹅相撞,造成飞机左平尾和升降舵(单梁结构)的损伤,飞机随后失去控制坠毁,机上人员全部遇难。随后的适航规章中新增要求,飞机的平尾和垂尾结构在遭受3.6公斤重的鸟相撞之后,飞机仍然可以继续安全飞行和着陆。
2009年1月15日,全美航空1549航班一架A320飞机从纽约拉瓜迪亚机场起飞过程中遭受一群加拿大黑雁撞击,两台发动机同时熄火,飞机失去动力,所幸英雄机长萨伦伯格凭借出色的技术发挥,将飞机迫降在纽约的哈德逊河上,挽救了机上全体乘员的生命,这一故事后来还被拍成电影《萨利机长》。这起事件之后,国际上也开始对群鸟撞击和水上迫降相关适航规章进行修订研究。
虽然“哈德逊河奇迹”已经发生十周年,但鸟撞仍然是航空运输的头疼问题之一。随着生态环境的逐步改善和人类保护鸟类意识的不断提高,以及航班数量的快速增加,鸟撞事件仍在飙升,如何防范鸟撞更是考验从业者的智慧。
目前机场驱鸟措施不断完善,如断绝机场附近鸟类的食饵和水源,采用声光恫吓、猛禽驱鸟等措施来尽量减少飞机在机场附近遭受鸟撞的可能。而飞机设计中,按照《运输类飞机适航标准》,可能遭受鸟撞的区域都必须进行抗鸟撞设计,保证鸟撞后关键系统不会损坏,损伤后的结构仍然能承受规定的飞机返场载荷(如平尾前缘损伤后前梁无损伤),并通过鸟撞试验进行验证。
鸟撞试验中,首先将相同重量的鸡进行包裹形成规定的“鸟弹”来模拟飞鸟,用高压空气通过炮管将“鸟弹”加速到规定的速度,撞击飞机结构上的试验部位,来进行结构的考核。此次ARJ21-700平尾前缘优化构型鸟撞试验也是如此。