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鸟击对航空器的影响 民航总局航空安全技术中心 李敬 路遥 栗牧怀 一、鸟的撞击力计算 鸟击的损失与航空器受损部位、受损程度直接相关，而航空器受损程度又是 由航空器与鸟相撞所产生的撞击力决定的。 有许多因素影响鸟的撞击力，包括碰撞速度、鸟的重量、鸟的密度、鸟的硬 度、碰撞的角度、碰撞表面的形状、碰撞表面的硬度。航空器上撞击力的精确计 算包括鸟的重量、撞击速度、鸟的尺寸和形状、鸟的密度和撞击角。如果以公式 表示，撞击力应与鸟的质量和撞击速度平方成比例。 为了计算的简单化，作如下假设： l 碰撞速度等于飞机的速度； l 碰撞角度是90 度； l 鸟的形状是球形； l 鸟在碰撞后一半变形； l 飞机碰撞表面不变； l 飞机碰撞表面是平面。 鸟撞击力的数学方程式推导如下： 1. 鸟撞击航空器外壳产生的能量—或者压力—传递可以通过有关的简单计 算来估算。采用最简单的近似—鸟在碰撞后停靠并“粘在”航空器上—鸟 的动能变化是 1 2 KE W Fd mv 2 其中W 是功，F 是力，d 是力作用距离，m 是鸟的质量，v 是飞机的速度。 2. 鸟所受的力－与飞机所受的力相同－由下式给出 KE mv2 F d 2d 鸟的质量m 和飞机的速度v 容易估计。关键参数是力作用的距离d 。 1 3. 作为第一次近似，假设鸟碰撞过程中行进了一半的距离。如果进一步假设 鸟是一个球，结果是 2 mv F 2r 4. 如果假设鸟是球形的，那么鸟的大小取决于它的质量， 4 3 m r V pr r 3 其中ρ是鸟的密度。 5. 结合上面两个式子给出 2pr 2 r V 2 F 3 下表列出了不同鸟的重量和撞击速度下的撞击力数据。从中可看出，4 磅的鸟 撞击速度300 节的航空器的风挡时，产生的撞击力高达55,000 磅。同时，15 磅的 雁撞击速度300 节的航空器的风挡时，产生的撞击力高达 82,000 磅—这个撞击力 超过了风挡审定标准的200%到300% 。 航空器速度（节） 鸟的种类 100 150 200 250 280 300 350 400 450 与重量(磅) 八哥 995 2238 3978 6216 7798 8951 12184 15913 20140 0.187(3 盎司) 剪嘴鸥 2775 6244 11100 17343 217