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“中国机长”背后的人鸟攻防:稻草人吓鸟、超
作者:蚂蚁计划   发布时间:2020-07-03 19:41

  “你看,天空中有一群大雁,一会儿排成‘人’字形,一会儿排成‘一’字形。”10月24日,一位网友拍下的一段关于雁群迁徙的视频刷爆微信朋友圈,也让不少人好奇南飞的候鸟有没可能撞到天上的飞机?根据真实事件改编的电影《中国机长》,影片中飞机的玻璃是怎么碎的,灾难片的元凶有没可能是一只高空飞行的鸟?近日,我国鸟类著名专家、中国鸟类学会理事、中国空军防鸟撞专家委员会成员廖晓东教授,参加由广州市科学技术协会和广州市教育局主办的

  电影《中国机长》中,很多观众在观影时只知道飞机玻璃破碎,导致了后续一系列险情的发生。但是,飞机玻璃是怎么破碎的,很多观众可能就不太知情了。电影故事的原型——2018年3U8633航班遭遇险情,业内人士分析认为,风挡玻璃破裂可能存在四大原因:一是高速运动中的外来物撞击,例如鸟、冰雹等;二是窗框及安装紧固件问题;三是玻璃质量问题;四是加热系统故障。根据民航局通报的情况,川航3U8633航班是在正常爬升至9800米高空时,驾驶舱右座前风挡玻璃突然破裂并脱落。9800米高度接近于平流层,专家表示,在如此的高度,存在飞鸟、冰雹外部撞击物的可能性很低。但业内专家认为,飞鸟撞机的可能性仍不能完全排除,因为成都-拉萨航线就曾发生过高空鸟撞。

  与《中国机长》类似,美国电影《萨利机长》故事改编的现实原型,把飞机撞下来的“凶手”就是鸟。万幸的是,“萨利机长”很厉害,把飞机停到了河面上。所有的人站在飞机翅膀上,最后来了船,把他们都解救走了。虽然每个人都没事,但让世界震惊的是,鸟类的破坏力为什么这么大?廖晓东介绍,鸟的身体相对来说是比较脆弱的,如果单纯地与飞机这个钢铁之躯相撞,无疑是以卵击石。“速度是关键。”廖晓东表示,两物体相撞,冲力与速度的平方成正比。一般情况下,民航飞机的飞行速度控制在900公里/小时,世界上飞得最快的鸟类飞行速度接近170公里/小时。“速度越快,冲力就会拼命往上走,因此速度快就很危险。”廖晓东认为,在这种情况下,一个柔弱的鸟类身体会把飞机翅膀像切豆腐一样切进去,把机翼撞得稀烂,“对于现代高速飞机来说,最可怕的是,鸟类打入发动机。如果没有动力,飞机就是一块铁,要往下栽。”

  人类航空安全受到鸟类威胁怎么办?高空中如果遇到鸟,靠飞行员现场躲鸟来得及吗?廖晓东用一段录像现场演示:飞机前面有一个屏幕,飞行员看这个机场跑道准备降落。突然现场出现一只鸟,一只白咽针雨燕,和常见的燕子一样大小。视频中,飞行员面前的屏幕上,边上的鸟已经不见了。突然一瞬间,屏幕上的鸟突然变大。“接下来要发生鸟撞了。”廖晓东把视频一帧一帧分开,分开以后发现从飞行员发现鸟到撞机,时间只有27毫秒。27毫秒有多长?廖晓东表示,一毫秒就是一瞬,飞行员开着飞机,因为太远了,鸟在屏幕上没有出现,飞行员看不到,当飞行员能看到的时候,离撞机只有27毫秒的时间。“飞行员不可能注意到这个事情的发生。”廖晓东介绍,事实上,视频中的这架飞机是在停下后做例行检查时发生了鸟撞,“这样才会有视频记录下来,证明这个事件的发生。”

  民航飞机一般在平流层飞行,高空中遇到飞鸟的概率大吗?廖晓东表示,一般来说,超过85%-90%的鸟撞发生在机场和机场附近空域。机场附近空域,广州市花都区这一带,属于白云机场附近空域。“数千米高空,甚至更高的地方,高海拔山地,鸟撞极为少见。”但廖晓东认为也有,一旦撞上,可能就很不一般,因为飞在高空中的鸟类个体一般都比较大,很容易出事,“但是概率很低,很多年都听不到一回。”

  微信朋友圈热传的雁群迁徙的视频,让很多人好奇是不是春秋季节,鸟撞飞机的概率会更高?廖晓东表示,春秋季,我国南部和东部机场发生鸟撞事故远多于北方机场,“鸟类春秋迁徙季节,鸟撞的频率高于鸟类非迁徙季节。鸟类一迁徙就是大群迁徙,沿着比较固定的方向,南北之间,发生在春秋两季,这个时间鸟类开始移动,这时候他们飞得比较高,而且又多,所以撞的机会就比较多一些。”

  另外,国际候鸟迁徙路线,对我国航空防鸟撞工作也有影响。廖晓东介绍,东澳大利亚国际候鸟迁徙路线,基本上覆盖我国的东海岸,包括广东省这些地方。中亚候鸟迁徙路线,主要覆盖我国云贵高原、新疆、西藏等地。欧亚国际候鸟迁徙路线,有一小部分覆盖我国西藏、新疆。候鸟与飞机相遇的概率大吗?廖晓东用飞行雷达图直观展示,我们天上有多少飞机在飞,“每时每刻,白天晚上,全世界在天上飞的飞机全在这里面。”根据飞行雷达图,可以看到即使是广州白云机场,也可以看到每天起落的航班数量,“飞机太多了,我们不得不研究怎样防止鸟撞事件的发生”。

  机场鸟撞主要发生在飞机起飞和降落期间,仅有1%发生在760米以上的高度。

  机场哪些地方发生碰撞会比较危险?廖晓东介绍,飞机场发生鸟撞主要是三个地方:降落区、平滑区、起飞点。飞机降落的时候,可能撞上一只鸟,后面已经起了大火,但飞机着陆了,最后停下来,就是万幸。“我们最不希望的是发生在起飞的时候,刚起飞就撞鸟会很危险。万一起飞不了,就会掉下来。”廖晓东表示,整个线条,鸟飞行的路线和飞机飞行轨迹相交的地方就是危险点。

  一个飞机哪个地方最容易被鸟撞?廖晓东表示,除了位于机身前部的机头,发动机也很容易被鸟撞,“发动机是给燃烧提供氧气,旋转的时候会吸气。吸气的时候要把大量的空气吸进去,同时把鸟也吸进去。”发动机的构造非常精密,外面是大风扇,里面是一层一层的精密风扇。“如果只是发动机外面的风扇打歪,问题还不大。”廖晓东表示,如果发动机叶片用久了,或者质量不好、很脆,掉一块下来,一路打进去,碎片就会越来越多。廖晓东还提到一个细节,机场跑道都会打扫的干干净净,比很多人家里的客厅还要干净,每天要冲洗、检查每一个细小的环节,不能掉一粒沙子、一个小石头、一个烟头,“这个都不能,因为发动机不能吸进东西。”

  廖晓东介绍,航空防鸟撞是多门学科的综合应用,涉及到鸟类的分类学、生理学、生态学、行为学、地理学、气候学等。不同的鸟种,跟机场的生态关联不一样,造成的危害也不一样,他们活动的习惯也不一样。廖晓东介绍,一个机场里面有多少种鸟,有的是100多种,有的一年四季可以看到七八十种,在少一点北方可能三四十种。广州的白云机场一年到头下来,加上机场连和机场周边的鸟类,起码有100多种。“每种鸟的活动方式不一样,每一种鸟的防治办法也不一样,这是很综合的。”

  野鸟为什么来到机场及周边?廖晓东分析认为,鸟为什么到机场来,肯定不是来玩的,它有很多原因,饮水、食物、隐蔽、躲藏、休息、占区炫耀、路过,关键是这些原因都是鸟类跟生态的联系,“因为有了这些生态的需求,有些鸟很喜欢筑巢,有些鸟不喜欢筑巢。” 比如,草坪上的小鸟,就喜欢机场上的草地,机场的草地剪的整整齐齐,比足球场的草地还要好。有些机场的草坪剪的比它还好,一律是3公分,不能超过,剪的整整齐齐。“这些小鸟就喜欢这个环境”廖晓东表示,有些小鸟身体长的颜色跟草一样,它趴在里面,很多人都找不出来。“它适应在这里,它喜欢在这里,你让它上树,我把你赶走,你到那个树上。对不起,它不去,为什么?危险,谁知道树上有没有猫头鹰在,虎视眈眈。它就不走,跟你打游击,没那么简单。”

  还有一些鸟迁徙的时候,它跑到飞机跑道上休息,它什么也不干,就是休息。廖晓东介绍,这些鸟不是为了吃,他们迁徙的时候很辛苦,就来到机场跑道上休息。秋天的时候,迁徙过来的鸟,它站在那里,傻乎乎的。没有老鸟告诉它“往前飞500公里,看到一个xx地方,那是机场,那个地方危险,你们不要在那里停留”。鸟类没有这个能力,用语言表达它们没有亲身经历的事情。当年出生的小鸟就傻傻的站在那里,初生之犊不畏虎,但是它们真惹祸,撞飞机。还有很多。“这类鸟也不少,比如白鹭,农田里面应该有,他们会穿越机场,然后跟飞机相撞。”

  怎么样才能把鸟赶跑,防止出现鸟撞飞机的事故?很多人首先会想到稻草人,廖晓东直言,现实是很多假人身上全是鸟屎,再把衣服掀开,里面还有鸟窝。放一些恐怖的声音有用吗?比如说放老鹰的声音,放鸟受伤惨叫的声音;放一些老虎、狮子的声音。廖晓东表示,结果搞了半天,这只鸟在干什么,它唱它的歌,你底下爱放啥就放啥,它不怕的。“很多东西都是按我们的想象来做,装这个东西,以为鸟类就走了,但结果却是燕子就喜欢停留在这上面。”廖晓东提到,很多人想到放煤气炮,但煤气炮的声音不是太大。“这些鸟站在上面,当你放煤气炮,它就赶紧跳起来,响了一会,不放了,它又跳下去。这上面都是鸟屎。”

  有些民航机场听说超声波可以把鸟驱走,于是搞了一个超声波驱鸟。廖晓东听说后,觉得这么小的一个小匣子放到机场旁边,是不是所有鸟都飞走了?“鸟有那么笨吗?”廖晓东查阅资料后发现,超声波驱鸟仪,很多都是外国产品,骗中国人钱的,“上面有一个鸟窝,有一只鸟在上面孵卵。它紧挨着都没事,你放在这里,怎么能把小草原上面的鸟都赶走。” 廖晓东分析认为,鸟的脑和哺乳动物的脑不一样,鸟类凭借运动飞翔,形成反应迅速快捷的生理特点。鸟的适应能力很强,对环境不断“试错”,建立起新的条件反射,以此来应对环境的变化。今天放个稻草人,鸟全部都来了;第二天,它想近一点,发现不对头,赶快飞,发现没事,再靠近一点;再过两天,最后就骑在头上拉屎。

  草地上的鸟,我们可以改变草地,让鸟不再喜欢落在草地上。还有一些鸟是抓不到的,比如雨燕包括白喉针雨燕、白腰雨燕、普通楼燕等,它们在机场上方高空80米以上扑食食物。这些是不容易发现的,但又对飞行的威胁很大。廖晓东举了个例子,一只雨燕装了飞机,残骸从飞机的发动机里发现。而且,很多雨燕是成群的来,这种情况下又该怎么办?廖晓东建议发现雨燕以后,要在周围找一找,有没有他们做巢的地方。比如,在机场附近找到过一个岩洞,蝙蝠和雨燕都在里边筑巢,距离机场只有1700米,这样的地方每天都可以规律性看到雨燕,“掌握这个规律之后,就要到周边去找,发现以后就可以做清理然后把洞封掉。”很多鸟跟树木关系密切,机场过去经常中很多树。廖晓东表示,这些鸟会以树木为立足点,刚来的时候停在树上,看到比较安全就进入机场,有人过来就躲回到树上。树木引来这么多的鸟,怎么办?廖晓东认为,这种情况下,机场附近要坚决砍树,“没有树,鸟就不愿意来,因为没有安全感。”

  在上午10点到下午3点左右的时间段里,山上的猛禽可随海风气流循环顶部的气流进入机场上空,对飞行表演产生潜在的鸟撞威胁。

  廖晓东揭秘称平摊的海边也会有鸟,飞机同样会受到威胁。据他介绍,太阳照在海和岸上,陆地上土壤温度很快就升高,海的水温上升的慢,空气比较冷,就补充进来,最后形成一个循环,这个是风面往前推,“风面这个地方,鸟类非常多。”廖晓东曾经给八一飞行表演队做过研究,在珠海做飞行表演的时候,对珠海机场附近的地形做过研究。珠海这个地方是机场,周围有山也有海。风从海里面往这边吹,吹到山上合在一起,然后到上面再回来,形成上面的循环。循环以后,廖晓东就担心有鸟在山上,山上有猛禽,当场就拍到。最后得出结论是,珠海机场旁边的山顶一带确有猛禽,根据海风和猛禽活动规律,在飞机表演的上午10点左右到下午3点之间,猛禽有可能随着海风顶部反向气流到达机场表演上空。在航展期间做好正常气流工作的同时,应该考虑措施将山顶处的猛禽驱赶。“很简单,派人去山顶放几枪,把猛禽赶走,这样就安全了。”

  广州院士专家校园行活动依托中国科协的网络资源和人才智力资源,邀请中国科学院、中国工程院以及全国,包括港澳台地区各高校、科研院所的优秀科技工作者,为小学、初中和高中不同年龄层的青少年开展有趣及新颖的科普讲座。项目开展以来,已组织包括中国科学院、中国工程院及世界科学院的欧阳自远、张景中、陈新滋、刘人怀、钟世镇、黄乃正(香港)、方滨兴、杜如虚、林浩然、叶玉如(香港)、吴硕贤、刘焕彬、徐义刚13名院士在内的60多名科学家,走进广州11个区的357所中小学,为15万余名中小学生开展科普讲座367场。

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