鸟撞适航性要求有望重新修订

2015-05-30 10:48胡涛
环球飞行 2015年7期
关键词:风挡鸟群飞鸟

胡涛

北美地区大型鸟类主要是加拿大雁、鹈鹕和其他鸟类。FAA引用的数量显示,在这些鸟类当中,加拿大雁的数量从1980年的50万一直上升到2013年的380万,同期北美雪雁的数量也从210万上升到了660万。据文献资料记载,从1961年到1967年,美国空军破坏性鸟撞次数从每年几次迅速上升至每年360次,1982年更是达到了1894次;从1990年至2007年,美国民用飞机遭受各种鸟撞次数从每年1759次增加到7666次。

飞机发生鸟撞最著名的一次事件发生在2009年1月,一群大雁撞到全美航空公司一架空客A320飞机并被吸入到两台发动机中。机长切斯利·萨林伯格最终驾驶这架A320迫降在冰冷的哈德逊河上,机上无一丧生,此次事件被称之为“哈德逊河奇迹”。根据美国国家运输安全委员会(NTSB)提供的信息,在2008年3月发生的一起鸟击事件中,一架执行包机任务的赛斯纳奖状客机在从俄克拉荷马市起飞之后撞上一只或数只鹈鹕,飞机一侧机翼受损,导致5人丧生。

现有鸟撞适航性要求

FAA现行有效的鸟撞相关适航标准中,要求运输类飞机包括风挡、窗户、机翼等飞机大部分表面在飞行过程中必须能够经受住一只重量为4磅(1.8千克)的飞鸟的撞击,而尾翼结构则必须能够经受住重量为8磅(3.6千克)的飞鸟的撞击。FAR25《运输类飞机适航标准》中主要具体要求如下:

FAR 25.775“风挡和窗户”

(b)位于正常执行职责的驾驶员正前方的风挡玻璃及其支撑结构,必须能经受住1.8千克(4磅)的飞鸟撞击而不被击穿,此时飞机的速度(沿飞机航迹相对于飞鸟)等于按第25.335(a)条选定的海平面VC值。

FAR 25.631“鸟撞损伤”

尾翼结构的设计必须保证飞机在与3.6千克(8磅)重的鸟相撞之后,仍能继续安全飞行和着陆,相撞时飞机的速度(沿飞机飞行航迹相对于鸟)等于按第25.335(a)条选定的海平面VC。

FAR 25.571“结构损伤容限与疲劳评定”

(e)损伤容限(离散源)评定在下列任一原因很可能造成结构损伤的情况下,飞机必须能够成功完成该次飞行。

(1)受到1.80千克(4磅)重的鸟的撞击,飞机与鸟沿着飞机飞行航迹的相对速度取海平面VC或2,450米(8000英尺)0.85VC,两者中的较严重者。

修订鸟撞适航性要求的必要性

FAA在7月20日《联邦注册报(FederalRegister)》上的通告指出,基于飞机各种鸟撞事故/事件数据以及北美地区鸟群数量激增的报告,目前适航标准要求规定的撞击能量水平的鸟撞事故/事件已经发生,还将会继续发生。鸟撞的威胁会逐步增加,特别是大型鸟类的威胁。因此,未来民航飞机鸟撞事故率很可能会增加。

防鸟撞雷达可探测和识别在机场附近的生物目标,借以降低飞机起降风险。

运输类飞机在10000英尺以下飞行过程中可以达到相应的最大限制速度。鸟撞数据表明,有大量的破坏性的鸟类撞击发生在8000英尺以上,但超过10000英尺的鸟撞是罕见的。因此,扩展8000英尺以上鸟撞范围,但限制在10000英尺以下,可能是必要的。在低空范围(例如10000英尺以下)确定较小的VMO(最大操纵限制速度)和VC(设计巡航速度)是可以显著减轻鸟撞危害(因为飞行速度越低,鸟撞能量也越低)。

鸟撞事故常常为鸟群撞击而非单个鸟击。这种鸟群撞击很可能会导致飞机很多区域结构损伤、飞行员失能、发动机失效或系统失效。任一情况发生都会严重降低飞机的可控性。目前FAR 25.571和25.631的适航性要求都是针对单个鸟撞,而不是鸟群撞击。FAA认为,只要单个鸟撞标准要求是充足的,对于机体结构而言单个鸟撞的验证方法就是合适的。通过表明某一结构区域能够承受最严重单鸟撞击,该区域鸟撞导致的风险不会与其他区域撞击导致的风险发生叠加(这样的话,鸟群撞击的风险就可以通过单鸟撞击的风险进行验证)。

在一些鸟撞事故中,即使撞击能量低于目前适航标准的要求,但飞鸟还是穿透进入了飞机驾驶舱,且多数是从风挡下方蒙皮结构穿透。穿透驾驶舱的鸟撞事故显然对驾驶舱设备和飞行员构成了很大的风险,严重影响了飞行安全。但是目前除了风挡防鸟撞穿透要求外,还没有其他特定的能够防止鸟撞穿透驾驶舱的适航性要求。

从上述FAA对于美国飞机鸟撞问题现状及标准要求的分析来看,FAA已经意识到美国现行适航标准要求已无法满足现在和未来民航班机安全飞行对鸟撞防护的需求,有必要对运输类飞机鸟撞防护适航性要求进行修订,从而增强未来运输类飞机的抗鸟撞能力,提高飞行安全。基于这些结论,FAA在征求意见时,希望广大公众考虑下述问题:

鸟撞重量要求是否全机各部位统一?

鸟撞重量是否应该增加至8磅或其他数值?

“不可穿透”要求能否适用于整个机身,而不仅仅是风挡?

鸟撞标准要求是否应扩展至10000英尺?

FAR25.571条款要求中“取海平面VC或2450米(8000英尺)0.85VC”,“0.85”的速度衰减因子是否应该去掉?

鸟撞要求是否应该基于V MO而非VC?

美国适航标准要求是国际适航领域的先行者,其每一次修订不仅意味着民用航空安全水平的提高,也代表着国际适航标准要求的同步提高。我国现行有效的运输类飞机适航标准CCAR 25部《运输类飞机适航标准》参照美国FAR 25部编制,在CCAR 25部R4版中关于鸟撞的要求与美国现行FAR 25部一致。我国是否也要考虑对鸟撞相关要求进行修订呢?笔者认为,我国适航标准要求的制修订一方面要紧跟国际先进水平,利于我国认证的相关航空产品在国际上的认可;另一方面也要结合我国环境条件、技术水平等方面现状,制定适用于我国的适航标准要求,便于我国境内运行航空产品的适航认证。

对此次鸟撞适航性要求而言,我们既要跟踪FAA对于鸟撞适航性要求制修订的动向和研究情况,也应着手对我国境内鸟群种类、数量、飞行高度、迁徙等情况进行研究,以及我国发生的鸟撞事故数据进行分析研究,结合FAA鸟撞适航性要求修订分析研究的方法和结果,研究编制适用于我国的鸟撞适航性要求。我国鸟群数量没有北美多,单体鸟的重量可能也没有北美地区那么大,适用于我国的鸟撞适航性要求是否可以有所降低,国内运行的航空器在型号适航性设计和合格审定中是否可以降低鸟撞防护要求等等,这都是在研究编制适用于我国的鸟撞适航性要求过程中需要考虑的问题。

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