飛機(jī)為什么要做鳥撞試驗(yàn)

顧名思義，鳥撞就是飛鳥與高速運(yùn)動的物體之間的撞擊，“鳥撞”更準(zhǔn)確的說法是“撞鳥”，一般是高速運(yùn)動的交通工具撞擊到飛行的鳥類。鳥撞飛機(jī)是一種突發(fā)性和多發(fā)性的飛行事故，一旦發(fā)生，存在著造成災(zāi)難性事故的風(fēng)險(xiǎn)，直接威脅到人們的生命安全。

一般情況下，鳥撞飛機(jī)的作用過程具有瞬時性、破壞性等特點(diǎn)，破壞威力極大，粗略估算，一只1公斤的飛鳥以500千米/小時的速度撞擊到飛機(jī)上，最大撞擊力可達(dá)到20噸以上，該量級的撞擊力相當(dāng)于約10輛家用小汽車的重量，與飛鳥直接撞擊的結(jié)構(gòu)往往會發(fā)生局部大變形甚至破壞，嚴(yán)重時會導(dǎo)致飛機(jī)失去完成任務(wù)的能力。

更可怕的是，當(dāng)發(fā)動機(jī)吸入群鳥或與大質(zhì)量飛鳥發(fā)生碰撞后，可能會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)葉片甩出，甩出后的高能碎片可能會擊穿發(fā)動機(jī)機(jī)匣，損毀發(fā)動機(jī)。因此，國際航空聯(lián)合會將鳥撞飛機(jī)定為A類航空事故，是危及飛機(jī)運(yùn)營安全的一大重要因素。

目前，飛機(jī)結(jié)構(gòu)抗鳥撞設(shè)計(jì)，通常采用仿真分析和試驗(yàn)相結(jié)合的方法。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初始，用仿真分析對虛擬樣機(jī)的抗鳥撞損傷能力進(jìn)行評估，根據(jù)評估結(jié)果進(jìn)行初步抗鳥撞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，然后生產(chǎn)試驗(yàn)件進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，再根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果完善結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，最終達(dá)到結(jié)構(gòu)抗鳥撞設(shè)計(jì)的目的。這樣可以最大限度地降低飛機(jī)在抗鳥撞方面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成本，同時可減少試飛過程中由鳥撞帶來的安全問題。

為了減少鳥撞危害，一般有兩種手段：一種是避免飛鳥出現(xiàn)在飛機(jī)起飛著陸的區(qū)域附近，如機(jī)場內(nèi)一般都布置了各類驅(qū)鳥設(shè)施，但百密難免一疏，高空飛行的飛鳥仍無法驅(qū)趕。另一種手段就是提高飛機(jī)的抗鳥撞能力，通過對飛機(jī)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)（如機(jī)頭、機(jī)翼、發(fā)動機(jī)等）進(jìn)行抗鳥撞設(shè)計(jì)，確保飛機(jī)在遭遇可能的嚴(yán)重鳥撞后仍能在限定條件下安全完成飛行。

決定鳥撞飛機(jī)嚴(yán)重性的主要因素有鳥的重量、撞擊速度和撞擊飛機(jī)的部位等。對于飛機(jī)的不同部位，其對鳥撞的承受能力在飛機(jī)研制規(guī)章中有明確的規(guī)定。如在大型客機(jī)研制中，需要證明其機(jī)頭、機(jī)翼具有承受1.8公斤的鳥撞擊的能力，尾翼具有承受3.6公斤的鳥撞擊的能力。

那么，怎么通過試驗(yàn)驗(yàn)證飛機(jī)的抗鳥撞能力呢？開一架完好的飛機(jī)撞擊飛行中的鳥明顯是不現(xiàn)實(shí)的，機(jī)智的工程師們想出了一個很好的解決方法——通過空氣pao進(jìn)行地面模擬試驗(yàn)。

顧名思義，空氣pao就是一門以空氣作為動力的“大炮”，它利用壓縮空氣驅(qū)動做成炮彈狀的鳥（簡稱鳥彈），沿著炮管加速至要求的速度后撞擊飛機(jī)的考核結(jié)構(gòu)，工程師事先在相關(guān)部位布置應(yīng)變片、加速度計(jì)等傳感器，通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集儀器記錄傳感器的數(shù)據(jù)，一般還會布置高速攝影機(jī)，記錄試驗(yàn)件受飛鳥撞擊的結(jié)構(gòu)破壞過程，最后結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果，評定飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否滿足抗鳥撞的要求。

航空工業(yè)強(qiáng)度所就擁有能進(jìn)行鳥撞試驗(yàn)的空氣pao，我國目前在研的多款新型飛機(jī)都在這里進(jìn)行了鳥撞試驗(yàn)。只有通過鳥撞試驗(yàn)驗(yàn)證的飛機(jī)，翱翔藍(lán)天時才不懼怕鳥的撞擊。