飞机与鸟相撞,是世界性难题,对民航飞机和军用飞机的飞行安全都构成威胁。飞机怕鸟,是因为飞机的相对速度大,与物体相撞后的力量就大。超过飞机某一部件的承受力,就有可能损坏飞机的机体或零部件,严重的就直接威胁飞行安全。
比如,如果鸟撞坏飞机挡风玻璃,就直接影响飞行员操纵飞机,甚至影响飞行员生命安全。一架飞机没有飞行员操纵后果是不堪设想的。再者,如果鸟撞坏发动机,会造成发动机空中停车,甚至会引起发动机空中失火,直至引燃整个飞机失火。
假设小鸟的质量为100克,飞机的飞行速度为200米/秒,小鸟与飞机的碰撞时间为0.001秒。小鸟在空中的速度很小,可以看成为零。因此,在飞机上看来,小鸟在空中的速度约为200米/秒。我们用冲量定理来计算一下机翼受到的力:
F△t=mv=0.1×200=20(牛顿·秒)
F=20/0.001=20000(牛顿)
在小鸟撞上飞机的一刹那,机翼上受到了20000牛顿的力,难怪机翼会被撞出一个大洞
答:飞机与鸟相撞,是世界性难题,对民航飞机和军用飞机的飞行安全都构成威胁。飞机怕鸟,是因为飞机的相对速度大,与物体相撞后的力量就大。超过飞机某一部件的承受力,就有可能损坏飞机的机体或零部件,严重的就直接威胁飞行安全。
比如,如果鸟撞坏飞机挡风玻璃,就直接影响飞行员操纵飞机,甚至影响飞行员生命安全。一架飞机没有飞行员操纵后果是不堪设想的。再者,如果鸟撞坏发动机,会造成发动机空中停车,甚至会引起发动机空中失火,直至引燃整个飞机失火。
问:小鸟撞上飞机的事情经常发生吗?其概率有多大?
答:小鸟撞飞机的事情经常发生,特别是春、夏、秋三季,低空、超低空飞行时会更多一些,像麻雀、燕子大小的鸟撞上飞机可以说不计其数。威胁到飞机安全的大鸟,像鹰之类的出现相对少些。我空军近3年的事故中,2001年就发生3起鸟撞飞机的严重事故,占当年严重飞行事故数的21%。
问:飞机飞行的高度很高,小鸟一般来说飞不了那么高,那小鸟在什么情况下会撞上飞机呢?
答:飞机一般在起飞、降落、低空或超低空飞行时,与鸟相撞的可能性大一些。
问:碰上这种空中特情,飞行员一般应该采取什么措施,来将损失减少到最小?
答:被鸟撞后,飞行员一般要对飞机、发动机的工作情况作一次全面细致的检查,判断它工作正常后才能继续飞行。如果有异常,就要根据飞行所处的位置和损坏程度,迅速到就近机场着陆或迫降。
问:发生这种特殊情况的时候,乘客一般应该采取什么措施?
答:只要是对飞行安全没有构成直接威胁的鸟撞,乘务人员可以不告诉乘客。着陆后,再根据具体情况,由地勤人员检查后才可以继续飞行。如果已经威胁到飞行安全,机长、乘务人员要根据具体情况说明原因,让乘客系好安全带,保持情绪稳定,和机组人员密切配合。
问:您在30多年的飞行生涯中遇到过这种情况吗?
答:哈,我在飞行中不止一次遭遇过小鸟,不过都是有惊无险。飞机往往会把鸟撞得粉身碎骨,降落后你会看到斑斑血迹留在机体上。严重时,小鸟会把机身撞出一个“小坑”。
飞机相对于小鸟高速飞行,小鸟相对于飞机也是具有同样的速度,小鸟就具有很大的动能,跟飞机相撞后利多当然会撞出大窟窿。如果小鸟是飞进了飞机的发动机引擎里面。很有可能会引起爆炸。
空中的飞机是高速飞行的状态,小鸟也在飞啊,速度等于力量,速度越快冲击力越大。
从力学的角度来讲:
(1)小鸟撞飞机的力与飞机撞小鸟的力“异体、共线、等值、反向”符合牛顿第三定律中作用力与反作用力的定义,是一对作用力与反作用力;
(2)在ANSYS模拟中,研究者惊奇的发现:小鸟的骨头在受到这种作用力的情况下,达到屈服极限而破损,于是小鸟挂了;
(3)在ANSYS模拟中,研究者惊奇的发现:如果小鸟飞进了飞机的发动机,小鸟的体内的蛋白质,在高温下迅速发生燃烧反应,所以有可能产生烤小鸟;
(4)在ANSYS模拟中,研究者惊奇的发现:飞机不知道能不能发生故障,因为有限元分析需要实际物理实验来支持,等什么时候有时间做物理实验后再来回答好了。