殲-15滿載燃油空中撞鳥起火，為什麼受傷的總是發動機？

軍情 08-19

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近日一架中國殲15戰鬥機在空中意外撞鳥！左側發動機起火，一隻小鳥為什麼會撞這麼嚴重呢？

8月16日報道，解放軍海軍艦載航空兵某團一架殲15戰機近日進行飛行訓練時，起飛不到1分鐘便與鳥群迎面相撞，導致左側引擎起火。

當天上午8點，中國海軍艦載航空兵某團副大隊長袁偉和戰友駕駛15戰機雙機起飛準備進行戰術訓練。

袁偉駕駛的殲-15艦載戰鬥機著陸後，

受損的左發動機燃起了大火。王俊柯攝

起飛不到一分鐘，副大隊長袁偉就發現一群鳥飛了過來，這時候想想躲也躲不過去。圖為飛行員頭盔記錄儀記錄下的撞鳥瞬間的畫面。

可以說鳥類對飛行的危害就是一個老生常談但又無法完全杜絕的現象。被鳥撞機後副大隊長袁偉駕駛的殲15戰機直接就是左發動機起火，冒出很長的一段濃煙。

在塔台和僚機飛行員的幫助下，副大隊長袁偉成功的把殲15戰機降落到機場跑道上。在塔台指揮員冷靜果斷指揮、僚機全程伴隨提醒下，海軍艦載航空兵某團副大隊長袁偉沉著應對，10分57秒的時間，接收指令50多條，完成操作上百次。

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受損的殲15戰機接地一瞬間，機場保障的官兵駕駛各種地面救援車輛及時趕到現場。在滅火過程中殲15戰機的機身明火兩次突然加大，救援場面是驚心動魄。經過機場保障的官兵奮力撲救，不到20分鐘就徹底控制住火勢。

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滅火之後，機艙往外看布滿白泡沫。當時機師配合塔台指揮員的指揮，以及在僚機全程伴隨提醒下，最後成功著陸。

如何理解鳥擊

鳥擊是指飛行器在起飛、爬升、巡航或降落過程中被鳥類撞擊而發生的影響飛行安全的事件、事故或事故徵候。航空器發動機的鳥擊事件又稱為吸鳥。隨著航空器數量的不斷增加、體積越來越大、飛行速度越飛越快，同時也增加了鳥擊的可能性。

說到鳥擊，最典型的的民航事故案例就是，2009年1 月15日，合眾國航空公司(US Airways) 一架編號1549的A320客機，在紐約一機場起飛後不到一分鐘內遭到「雙鳥擊」，被迫緊急迫降在哈德遜河上。在機長精湛技術和沉著處置下，事情的結果是令人欣慰和滿意的。

鳥撞飛機的防治被列為世界級難題，這是因為全世界每年大約發生一萬多起鳥撞飛機事件，導致空中險情和空難。所以國際航空聯合會把鳥害升級為A 類航空災難。

下面有組數據，讓大家對鳥擊事件有個具體的理解：

鳥撞擊飛機位置概率：45%的鳥擊發生在發動機上，42%的鳥擊發生在機頭風擋上，其餘是機身尾翼機翼和起落架（起飛和降落階段起落架尚未收起或放開）

鳥擊發生時飛機高度：60%以上的鳥擊發生在飛機爬升或者降落近進時即飛機高度在50英尺及以內。

被鳥撞擊後的慘狀

如何理解鳥擊對飛機的危害程度

雖然絕大多數鳥類都有體形小、質量輕和飛行速度小的特徵，但鳥擊破壞的危害主要來自飛行器和鳥的相對速度，而並非鳥類本身的速度。

根據動能定理，E=1/2 MV2

其中M 是鳥的質量，單位是公斤；V 是鳥和飛機的速度矢量和，單位是米/ 秒，由於鳥的飛行速度相對飛機較低，可以忽略不計，因此可以認為鳥相對於飛機的速度就是飛機的速度，比較典型的飛機中低空爬升速度是150 節到250 節，也就是 77米/ 秒到128 米/ 秒。此時的飛機若和一隻0.5公斤的鳥相撞，就會產生約 1500----4000 焦耳的能量（你把一個重1公斤的石頭塊拿起來放到高1米的桌子上，你的身體要消耗大概10焦耳的能量），這些能量在瞬間被飛機吸收，接觸部位就會產生不同程度的破壞。

這種破壞力可能達到驚人的程度，15%-20% 的鳥擊會造成飛行器損傷。同時，鳥擊對飛行器的破壞程度與撞擊的位置和鳥的種類( 重量) 有著密切的關係，導致嚴重破壞的撞擊多集中在非動力系統(包括導航系統和翼面)和動力系統兩方面。

引擎是實際受損比例最高的部件

鳥撞飛機主要在飛機起降時，發動機、擋風玻璃、機鼻、機翼/螺旋槳和整流罩遭受鳥類撞擊的風險最大，而這些部位又是飛機比較薄弱和要害之處，因而被鳥撞後造成的後果十分嚴重。而這當中，發動機是受到實際損害比例最大的組件。聯邦航空局的統計顯示，在1990年2015年之間，共有16636起鳥類撞擊飛機引擎的報告，其中，4417起或者說27%的事件中引擎遭受了實際損傷。

美國飛機遭遇鳥擊報告（1990-2014）

擋風玻璃被擊中兩萬多次，發動機1.6萬次

普惠公司設計和組件集成部門首席工程師克里斯?克梅茲指出，大多數的鳥類撞擊引擎事件不會造成實際損害，發生損害的情況往往是，塑性氣體流道面板和金屬絲網聲學面板引發的發動機凹損或撕裂。更大力度的撞擊——比如高速飛行的大型鳥類——會導致風機葉片前緣（這是鳥類被吸進引擎經過的第一個部位）的彎曲。他指出，在遭受此類損害之後，發動機仍可以繼續運行。飛機著陸後，無需更換整台發動機，只要修復或更換受損硬體就可以。

發動機如何防止鳥擊

對於發動機來說，防止鳥擊，最關鍵的問題不是防止將小鳥吸入發動機，而是一方面要防止發動機在吸入小鳥後停止工作，更要防止鳥擊導致高速旋轉的發動機葉片斷裂，並進一步破壞飛機機身和機翼。

根據目前的航空器設計標準，任何一架雙發飛機，都應具備在單發失效的情況下，使用一台發動機安全著陸的能力，也就是說即便單台發動機被小鳥搞停機，對飛行員來說"那都不是事兒"。如果兩台發動機同時「中獎」，飛行員只能指望『薩倫伯格』附體了。

一架撞鳥墜毀的客機

怎麼保護飛機的主體結構不被發動機破壞呢，首先要知道發動機的大殺器是什麼？它就是發動機內部高速旋轉的風扇葉片，它們就像一把把鋒利的尖刀，在飛行過程中，如果風扇葉片在外力衝擊下由根部斷裂，斷片就會在巨大離心力的作用下甩出，一旦飛出發動機，飛機和裡面乘客都是「肉」啊！

為了抵禦「尖刀」，發動機設計師得造出「鐵布衫」才行，這個鐵布衫的學名是風扇包容環，見上圖綠色部分。

早期發動機的包容環均採用不鏽鋼做成帶有多條加強肋條的機匣，不僅質量大而且包容能力有限，1980年代後期發展出了鋁製薄殼纏繞幾十層Kevlar布，再加上環氧樹脂組成的包容環，這種包容環韌性極強，而且質量輕。

在這個鐵布衫的保護下，飛機上的乘客們再也不用擔心飛出的葉片啦。

說了那麼多原理，落實到工程上，還得靠工程師們的試驗才行。

1.吸鳥試驗

發動機工程師需要模擬各種情況下，鳥被吸入發動機後的狀態，包括用不同重量的鳥衝擊發動機葉片的不同位置，來確保小鳥不會對發動機造成損壞。簡單來說，就是用高壓氣體把小鳥當成炮彈一樣，射向發動機葉片。

在吞鳥試驗中，被發動機吸入的鳥必須是真實的禽類。試驗的鳥由壓縮空氣炮按一定速度、一定的位置射向工作中的發動機。由於現代噴氣客機的巡航高度一般在8000米以上，很少有鳥類能飛到如此高的空中，因此發動機吞鳥事故一般發生在中低空，尤其在機場附近，即飛機的起飛和降落過程中。由於在起飛過程中飛機的迎角很大，速度不快，高度不高，需要發動機處於最大推力狀態才能保持穩定飛行姿態，此時一旦因為鳥撞造成發動機的推力下降，哪怕只有十幾秒，都會造成嚴重的後果。

因此，鳥撞試驗時發動機一般應處於最大推力狀態，以模擬起飛的情況，並需要用不同大小的鳥類，在不同的徑向位置射入，從接近發動機軸線的中心位置一直到接近發動機機匣的外部位置，以模擬實際鳥撞情況。試驗時，除用高速攝影機記錄下撞擊過程外，還需記錄整個試驗過程中的發動機參數變化情況，並在試驗後分解發動機，分析鳥撞的後果和各部件(尤其是風扇葉片)的結構變形情況，為評估發動機的結構完整性和改進設計提供依據。

2.葉片爆破

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