Иличев В, Авиационна орнитология, в. „Биология” бр.31
Птици срещу самолета. На пръв поглед конфронтацията им изглежда несериозна. Каква конкуренция може да направи едно врабче на могъщ многотонен кораб, обвит в алуминий и пластмаса, въоръжен с двигатели с хиляди конски сили? Какво му е силата на едно врабче?
Но в действителност всичко е доста сложно. За лайнер, стоящ на летището, врабчето не е опасно. Но за самолет, който набира скорост, за да излети или да излети, врабчето е фактор, който пилотът не може да пренебрегне. Сблъсък между птица и самолет може да бъде фатален и за двамата. Когато лайнерът набра височина от 8-9 км, пилотът може да се успокои - птиците не летят на такива височини.
На самолет, летящ със скорост 700 км / ч, птица, която се сблъсква с него, действа три пъти по-силно от снаряд на 50-милиметрово оръдие със сила на удара 200 000 N. Предното стъкло на самолета не пробива куршума, но тялото на птицата, което се срещна по пътя на високоскоростен боец, го пробива. Може да пробие обшивката на фюзелажа и крилата или да попадне в двигателя. Как всичко това застрашава самолета?
Дупката в обшивката на фюзелажа или крилата ще се увеличи с течение на времето, влошавайки аеродинамиката, задръствайки кормилата и елероните, унищожавайки самолета. Повреда на прозорците на пилотската кабина води до нейното разхерметизиране - на голяма надморска височина това създава смъртна опасност за екипажа и пътниците. В допълнение, стъклените фрагменти могат да наранят пилота.
Веднъж попаднало във въздухозаборника на двигателя, тялото на птицата може да се деформира или дори да откъсне лопатките на ротора, докато двигателят ще загуби мощност, ще спре и в него може да възникне пожар. Всяка от тези ситуации може да доведе до бедствие. В най-добрия случай сблъсък с птица ще доведе до скъп ремонт.
Естеството на последствията от сблъсък на самолет с птицазависи преди всичко от това коя част от самолета е станала обект на удар. Вероятността птиците да попаднат в двигател, например, зависи от типа на самолета. Така че за самолетите на гражданската авиация приблизително 40% от птиците, които са се сблъскали с тях, попадат в двигателите, 33% в крилата, 16% в предното стъкло на пилотската кабина, 7% във фюзелажа. При военните самолети статистиката е различна: двигател - 55% от сблъсъците, фюзелаж - 11%, предно стъкло - 10%, крила и кормила - 14%.
Вероятността птица да попадне в самолет като цяло и в частност в двигател за едномоторен реактивен изтребител, летящ на ниски височини, е по-висока, отколкото за многодвигателен турбовитлов самолет, чиято работна височина (8–10 km) е извън границите на възможностите на птицата. Пътническият самолет може да се сблъска с птица само по време на излитане или кацане. Последствията от сблъсъци за изтребител и пътнически самолет също ще бъдат различни - повредата на един двигател във въздуха е равносилна на смърт, докато повредата на един от многото двигатели оставя шанс за спасение.
Кои птици са най-склонни да срещнат самолети? Таблицата показва данните на орнитолога W. Jacobi за общата статистика на сблъсъци за различни видове птици.
Дял в общата статистика на сблъсъци, %
Яребица Пъдпъдък Гълъб Лиска Жерав дропла Чиби Чайка Гъска Патица Чапла Ястреб Бърлет Врана Тапал Челюст Сврака Скорец Чучулига Дрозд Гълъб
Като цяло представителите на разред Врабчоподобни представляват 32,2% от сблъсъците, чайките - 15,9%, дневните хищници и гълъбите - около 15%.
В гражданската авиация на страната ни се случват повече от 1,5 хиляди сблъсъци с птици годишно. Въпреки че това е пренебрежимо малък процент от общия обем на трафика, но в абсолютно изражение има значителенматериални щети и най-вече човешки животи.
Проблемът за сблъсъци на самолети с птици, разработването на биологични и технически мерки за предотвратяване на сблъсъци се занимава със специална, наскоро възникваща област на науката - авиационна орнитология. Тази зона получава официално право на съществуване през 1965 г., когато в Ница се провежда специален симпозиум за защитата на самолетите от птици. Този симпозиум беше свикан от Френската търговска камара и Института за агрономически изследвания. В симпозиума участваха представители на 10 държави, които изнесоха над 70 доклада. Това бяха биолози, акустици, инженери, авиационни специалисти - основатели и бъдещи партньори.
Признаването на авиоорнитологията, свикването на специален симпозиум не беше случайно или преждевременно събитие. По това време авиацията вече беше натрупала известен опит и този опит беше много тъжен.
Първият сблъсък на самолет с птица се случи през 1912 г., когато в Калифорния, в резултат на удар на чайка в кормилото, самолетът и пилотът загинаха. С появата на турбовитлови и турбореактивни двигатели през 1950г. опасността от птици за самолетите се е увеличила драстично. Високите скорости всяка година увеличават броя на сблъсъците на самолети с птици, което прави последствията от такива сблъсъци по-тежки.
Така в САЩ от 1942 до 1946 г. има 473 сблъсъка, от 1956 до 1966 г. - 1566, от които само през 1965 г. 837. 60 до 1966 г. - 413, в Австралия през 1963 г. има 185 сблъсъка, а през 1964 г. - 208. У нас през 1963 г. 4 0 самолета на гражданската авиация са се сблъскали с птици, през 1966 г. - 101, през 1969 г. - 221 самолета.
Растеж и обемматериални загуби. В Канада, само за една авиокомпания, това беше 1,19 милиона долара, цената на 23 двигателя, повредени от птици. Друга авиокомпания смени 75 двигателя за 2,5 години и подмяната на един повреден двигател струва $200 000-300 000. Средно канадските авиокомпании оценяват цената на годишната загуба поради птици на $1 милион.
Във Великобритания загубите от сблъсък на самолет с птици се оценяват от експерти на до 100 хиляди паунда. Тези цифри обаче характеризират само разходите за ремонт, т.е. се отнасят за ситуации, които са завършили сравнително добре за екипажа и пътниците и самолетът е успял да кацне. Ако сблъсъкът доведе до катастрофа, материалните загуби се увеличават многократно и най-важното - загиват хора.
В началото на 1960г ситуацията стана толкова влошена, че проблемът с ударите на самолети с птици привлече вниманието на правителствените агенции. В различни страни започнаха да се създават специални комисии с широки правомощия, включващи представители на авиацията, инженери и орнитолози. През 1962 г. такъв комитет е създаден в Канада, през 1964 г. - в Германия, през 1966 г. - в САЩ и други страни. Имаше нужда от международно сътрудничество, международна координация.
През 1966 г. възниква Европейският комитет, който обединява усилията на 15 страни от Европа и Америка в разработването на мерки за защита на самолетите от птици. ICAO - Международната организация за гражданска авиация - се включи активно в решаването на проблема. Международното сътрудничество се оказа много ползотворно. Първата учредителна среща на аеронавигационните орнитолози в Ница през 1963 г. е последвана от няколко много важни консултативни срещи и конференции. През 1969 г. Първиятмеждународна конференция за опасността от птици за самолетите, която събра 250 участници от 19 страни, включително СССР.
Специални срещи на ICAO (1966, 1968) бяха посветени на проблемите на защитата на самолетите от птици. На годишните срещи на Европейския комитет и неговите шест работни групи бяха обсъдени неотложните задачи на авиационната орнитология, методите за предотвратяване на сблъсъци на самолети с птици и международното сътрудничество в тази област.
Какво е постигнато през годините? До какво доведоха обединените усилия на учени и практици? На първо място бяха анализирани всички ситуации, съпътстващи сблъсъците. Всеки случай е изследван от различни гледни точки – биологична и авиационно-техническа.
Особено се увеличава по хоризонталните маршрути на полета, които се пресичат от мигриращи ята (около 3/4 от всички сблъсъци се случват тук), както и в районите на летищата, където се концентрират и местни птици, предимно млади и мигриращи. Според статистиката около една четвърт от всички сблъсъци се случват в летищни условия, т.е. възникват при излитане или кацане на самолет.
Изследването на летищните ситуации също е важно, тъй като използването на различни средства за предотвратяване на сблъсъци тук дава по-голям ефект, отколкото при хоризонтални условия на полет.
Летището и околностите му привличат птици по много причини. Трасето, което заобикаля летището и е недостъпно за външни посетители, осигурява на птиците най-добрите условия за почивка, хранене и размножаване. До този вид "резерват" има писта, където има много храна - земни червеи, гризачи, насекоми. Сметища, купища битови отпадъци в близост до летището са друг фактор, който привлича чавки, врани, гълъби и други птици. Близост на водните площи(много големи летища са разположени в близост до морски брегове и реки) допринася за постоянните посещения на чайки, патици и блатни птици.
Поради тези причини на летището и околностите му се създава своеобразна летищна биоценоза със свои специфични връзки и взаимоотношения, със своя екология.
Популацията на птиците на летището рязко се увеличава по време на миграции и след появата на малки. През тези периоди птиците представляват особена опасност за самолетите. Не само защото има много птици, но и защото сред тях повечето са неопитни индивиди, които не са запознати с условията на летището и не се страхуват от самолети. Поведението на такива птици по отношение на самолета е трудно да се предвиди.
Анализирайки последиците от ударите на самолети с птици, инженерите стигнаха до извода, че тежестта на последствията от тях може да бъде значително намалена, като се направят някои промени в дизайна на самолета.
За остъкляване на кабината се предлага използването на огънато ориентирано органично стъкло, плоски многослойни блокове на базата на силикатно стъкло, дебели (до 20 mm) поликарбонатни плочи. Входните канали на двигателите да бъдат защитени с мрежи, лопатките на компресора да са от специални сплави, а мощността на двигателя да се възстановява бързо при сблъсък с птица. Предните ръбове на крилото и опашката трябва да бъдат подсилени с опорни елементи.
Технологичните начини за защита на самолетите от птици се използват широко в съвременната авиация. На специални стендове самолетите се тестват за „устойчивост на птици“, стреляйки по тях от пневматични пушки с трупове на птици с тегло 680 g по време на тестовете на двигателя и 1–1,8 kg по време на тестовете за остъкляване. В техническия паспорт на самолета се прави подходящ запис. Според международните стандарти да се продават самолети, които не са преминали такиватестовете не са разрешени.
Технологичните начини за защита на самолета от птици, въпреки тяхната привлекателност, все още са ограничени. Невъзможно е да се укрепят конструкциите на самолета, без да се направи машината по-тежка, да се защити двигателят с мрежи, без да се лишава от мощност, особено след като тези мерки, както всички останали, не дават пълна гаранция за безопасност.
Продължава търсенето на нови начини за предотвратяване на тежки последствия при сблъсъци на самолети с птици. Вероятността от такива сблъсъци, от една страна, и тежестта на последствията от тях, от друга, постоянно намаляват. Когато става дума за живота на хората и скъпите технологии, дори малките успехи са от практическо значение.