鸟撞飞机预防趣闻

鸟撞是飞机在飞行中的天敌。仅最近三年,欧洲就发生过三千多次飞鸟撞坏飞机的事故,其中有好几次使飞机坠毁,近150架飞机损坏了发动机。为防止鸟类飞进机场,世界各国都已采取各种恐吓措施。英国伦敦一个机场利用电子稻草人,这种稻草人能象真     

飞机撞鸟可怕否?

随着航空事业的发展和飞行活动的增多,世界各国军用和民用航空的鸟撞飞机事故日趋严重。据称,国际民航组织每年收到飞机撞鸟报告达4000～5000份。据初步统计,光是1999年,台湾空军就有82起飞鸟事故。1999年12月15日,台空军新竹基地一架编号2036的幻影2000-5型战机,在花莲空域进行由战管雷达引导的拦截训练时,撞鸟后在新竹外海坠毁。这次“幻影”战斗机失事完全是由于飞鸟撞击造成的,并不是飞机零部件发生问题。这次与以前不同的是,台湾“参谋总长”汤曜明到“国军”新竹医院楚。台湾”国防部长”唐飞则把“幻影”坠毁的原因全部算到飞鸟的身上。此次事故,台湾空军才真正认识到鸟类对战斗机造成的威胁是不可估量的,就撞击力而言,飞鸟和飞机的对撞是一种“相对速度”,撞击力大到相当于把飞机的重量加上飞鸟的重力和飞机、飞鸟的速度相乘,所以当飞鸟正面撞上飞机时,轻则损坏引擎叶片,重则整架飞机坠毁。台湾空军目前面临的飞鸟威胁非常厉害,嘉义空军基地建立以来多次遭飞鸟的破坏。     

鸟撞飞机风挡数值模拟研究

目前,鸟撞是威胁航空安全的重要因素之一,飞机风挡抗鸟撞是飞机安全飞行的重要保证。首先介绍了鸟撞飞机风挡的研究现状,利用LS-DYNA3D对鸟撞飞机风挡进行数值模拟,通过建立飞机全尺寸圆弧风挡模型及鸟体简化模型,计算得到风挡结构的变形、位移、有效应力、可能发生破坏的位置、鸟体水平与垂直方向速度、加速度等数据结果。仿真结果表明,鸟撞飞机风挡是发生在毫秒量级的非线性冲击动力学行为,整个撞击过程约5.6 ms,在T=1.8 ms时刻,风挡承受的有效应力最大,为8.304×10~7Pa,鸟体垂直方向加速度达到1.5228×10~4m/s~2。同时,通过选取风挡三个网格单元,得到位移及有效应力变化历程,综合考虑位移和应变结果可知风挡正中心为受到鸟撞后最危险的部位,利用数值模拟方法进行鸟撞风挡分析,可减小时间成本,提高分析问题工作效率,为飞机风挡鸟撞适航验证提供更有效的方法。     

飞机风挡结构抗鸟撞数值模拟

在实验研究的基础上,建立了某型飞机风挡及其相关部件的全尺寸有限元模型,应用非线性有限元程序LS-DYNA3D对整个鸟撞击过程进行了数值模拟,得到鸟撞风挡结构动态响应计算结果.分析了鸟撞风挡结构的应力、应变动态时程曲线,讨论了引起风挡结构破坏的主要因素.数值计算结果与实验结果吻合较好,表明所建立的有限元计算模型可靠、计算数据有效.     

飞机通风窗运动机构的抗鸟撞分析

适航要求通风窗结构不能被鸟撞穿,鸟体不能进入飞机内部。相对于固定的通风窗结构在分析中只考虑强度因素,运动机构支持的通风窗还必须考虑结构刚度,避免由于大的变形出现缝隙而使鸟体进入飞机内部。基于PAM-CARSH软件,结合SPH方法,巧妙选择梁元节点自由度模拟机构转动副,对通风窗进行数值模拟,找到结构在强度和刚度上的薄弱部位,并进行结构改进。分析计算结果显示,改进后的结构能够满足鸟撞的强度和刚度要求。     

基于SPH法的飞机风挡鸟撞失效破坏研究

运用SPH方法模拟了鸟撞飞机风挡的过程,鸟体模型采用SPH法建立,风挡模型采用Lagrange法定义,鸟体以515km/h、562km/h和600km/h的速度分别撞击风挡对称线上前1/3点。通过仿真模拟,获取了鸟体撞击风挡的应变、位移、应力曲线,风挡失效损伤演化过程,并与试验结果对比,证明所建鸟撞风挡有限元模型可以准确预测风挡的鸟撞动态响应。研究表明：鸟体撞击风挡对称线前1/3点时,风挡最大变形发生在风挡中间部位;风挡在弯曲作用下首先会在内表面发生失效破坏;撞速为600km/h的风挡发生失效破坏后,在撞击区域形成多条与风挡对称线呈大约50°夹角的裂纹及少部分横向裂纹。     

基于SPH方法的鸟撞飞机风挡的数值模拟

风挡抗鸟撞是飞机安全飞行的重要保证.文中基于飞机圆弧风挡受鸟体撞击的实验观察,建立了国产某型军用飞机圆弧风挡及鸟体的有限元分析模型,利用光滑粒子流体动力学法(SPH)耦合有限元法对圆弧风挡受鸟撞击的过程进行了数值模拟,计算得到风挡结构的变形、位移、应变、撞击力、应力、临界撞速、发生破坏的可能位置及其破坏方式等几方面的数据,并考察了SPH粒子疏密对计算结果的影响.研究表明,数值模拟结果与实验结果基本吻合;鸟撞整个过程约4ms,撞击中点、前1/3处和后1/3处,风挡发生破坏(包括安全破坏)的临界撞速分别约为(540±5)、(600±5)和(470±5)km/h;鸟撞过程中,风挡的位移与其厚度是同一量级,风挡的最大应变已达到10~(-2)量级;风挡首先发生破坏的位置在后弧框附近,然后向与风挡中线成45°角的方向发展;SPH粒子数越多,鸟体变形模态越好.     

ANSYS/LS-DYNA模拟鸟撞飞机风挡的动态响应

利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件建立鸟撞飞机前风挡的三维实体模型,模拟风挡结构抗鸟撞试验的动态响应。模拟结果表明后弧框是鸟撞风挡的最危险部位,并得到该结构风挡抗鸟撞的安全临界速度。模拟结果可为飞机设计提供一定的参考价值。     

基于SPH方法鸟撞飞机风挡问题的数值模拟

鸟与飞行中的飞机相撞是飞机结构损坏的重要因素,严重时会引发机毁人亡的灾难性事故。 对高速低空飞行的军用飞机而言,风挡部分抗鸟撞的研究对保证飞行安全尤其重要。本文基于飞 机圆弧风挡受鸟体撞击的实验观察,建立了国产某型军用飞机圆弧风挡及鸟体的有限元分析模型, 利用基于SPH的流固耦合方法分析了圆弧风挡受鸟撞击问题。计算结果得到了风挡结构的变形、 位移、应变等几方面的数据,与实验结果基本吻合,同时给出了500~650km/h速度范围内的撞击 力和应力时程曲线、风挡发生破坏的临界撞速、圆弧风挡在经受鸟体撞击时发生破坏的可能位置 及其破坏方式。研究结果验证了SPH方法在分析鸟撞问题中的优越性,也为风挡的安全设计和研 制新机型提供了有价值的数据。     

鸟撞与空难

消息一则"千余野鸟光临,机场关闭跑道待客.1987年3月18日,一千多只不知名的鸟,下午飞临首都机场.民航北京管理局作出决定:临时关闭首都机场航空港的一条跑道."(北京晚报)随着民用和军用航空事业的迅速发展,航班频次不断增加,鸟类与飞机相撞事故时有发生,而且     

广州白云机场鸟情调查及鸟撞风险分析

鸟击航空器事件在全国各大机场频发,对飞行安全造成严重威胁。各种鸟类因其自身特征不同,对于航空器的风险大小也各有不同。通过对白云机场鸟情调查,建立了鸟撞风险评价指标体系。在鸟撞风险评价中首次引入与Xie-Beni有效性指标相结合的FCM算法构建评价模型,并进行实例分析。结果表明,白云机场38种常见鸟类按照不同的风险等级可以分为5类,其中白腰雨燕、家燕、金腰燕3种鸟类风险最大,需要重点防治;而斑鸠、文鸟、鹭类、戴胜、鹎类、红隼等17种鸟类也需要加强防范;而白鹡鸰、喜鹊、鹊鸲、棕扇尾莺等小型或数量较少的鸟类则风险很小。分析结果为机场进行鸟撞防范工作提供了依据。     

鸟撞需要综合防治

所谓“鸟撞”是指飞机等飞行器与在天空中飞行的鸟相撞所造成的事故。对飞机和飞机上的人员所造成的伤害,即使是一只麻雀,对高速飞行的飞机的破坏力也不亚于一颗炸弹;而一只体重为3千克左右的鸟儿与飞机相撞时可以产生16吨的冲击力,对飞机来说无异于遭到一枚导弹的袭击。如果鸟儿从飞机涡轮机的进气口处被吸入发动机,轻则造成每片价值数万美元的叶片因扭曲变形而损坏,重则造成发动机停机,甚至因鸟体在机内摩擦而起火爆炸坠毁,造成重大空难。近几年来,欧洲就发生3000多次鸟撞事故,不仅有100多架飞机的发动机被严重损坏,甚至还有一些飞机坠毁,造成150多人死亡。我国的军用和民用机场也频繁发生鸟撞事故,仅去年一年就有20多起。     

亲眼目睹一次鸟撞

1997年夏天,笔者参加林业部下达的(新疆)野生动物资源普查工作。7月12日,当我们在一望无际的戈壁沙漠中走完两个30公里长的样带、驱车离开312国道,赶往哈密沁城途中,车的前方突然飞过20多只毛腿沙鸡(Syrrhaptes paradoxus),其速度之快,如一股旋风。就在我们的目光追随观察和统计的瞬间。这群沙鸡中的几只忽然从天上掉了下来,我立刻意识到发生了飞行碰撞事故。果然,在五、六米高的电话线附近的地面上,找到4只死伤的沙鸡。其中2只雄鸟被挂断了翅膀后当即摔死,1只雌鸟碰破了前额,惨不忍睹。最后一只擦伤腹部并折断了左腿,经抢救而活了下     

基于光滑粒子流体动力学法的飞机风挡鸟撞失效破坏模拟

运用光滑粒子流体动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics,SPH)方法模拟了鸟撞飞机风挡的过程,鸟体模型采用SPH法建立,风挡模型采用Lagrange法定义,鸟体以515 km/h、562 km/h和600 km/h的速度分别撞击风挡对称线上前1/3点。通过仿真模拟,获取了鸟体撞击风挡的应变、位移、应力曲线,风挡失效损伤演化过程,并与试验结果对比,证明所建鸟撞风挡有限元模型可以准确预测风挡的鸟撞动态响应。研究表明:鸟体撞击风挡对称线前1/3点时,风挡最大变形发生在风挡中间部位;风挡在弯曲作用下首先会在内表面发生失效破坏;撞速为600 km/h的风挡发生失效破坏后,在撞击区域形成多条与风挡对称线呈大约50°夹角的裂纹及少部分横向裂纹。     

航空业的大难题——鸟撞

自古以来，人类就对天空中自由翱翔的鸟类羡慕不已，期盼有一天也能像鸟类一样插翅飞上蓝天。在经历了多次失败以后，人类终于借助热气球、氢气球、氦气球、飞艇等航空器飞上了蓝天。但是直到105年前，莱特兄弟才制造出世界上第一架载人动力飞机，实现了人类飞翔的梦想。飞机的发明，是人类征服蓝天的一次飞跃。鸟类主宰蓝天的地位，也被人类制造的飞机打破了。在超音速飞机的飞行速度面前，鸟类也变成了弱者。从此，     

复合材料机翼前缘抗鸟撞分析

以某型无人机复合材料机翼前缘为研究对象,开展鸟撞复合材料机翼前缘数值模拟研究.建立鸟撞机翼前缘有限元模型,探究复合材料蒙皮、蜂窝芯、填充泡沫以及鸟体的建模方法,考察撞击位置不同时机翼前缘的损伤特征与能量耗散途径的差异.结果 表明,结构损伤特征与鸟撞位置有较强关联性,撞击位置处的损伤程度较其他区域严重,冲击能量大部分转换为鸟体内能以及机翼前缘中相关构件的内能,撞击位置处发生变形与破坏的构件吸收冲击能量较多.     

夹层玻璃结构的抗鸟撞分析

抗鸟撞设计是飞机设计过程中一个复杂、关键的步骤.通过建立SPH-FEM耦合的鸟撞夹层结构数值计算模型,分析由常用的航空透明材料,如无机玻璃、聚氨酯（PU）、聚碳酸酯（PC）和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）组合构成的夹层玻璃（板）风挡的鸟撞响应.PU、PC和PMMA的材料参数通过材料各自的准静态、动态试验结果得到.在有限元软件LS-DYNA中计算夹层结构的鸟撞过程,得到夹层结构的破坏失效过程,并分析不同材料组成的夹层结构的抗鸟撞性能.发现由无机玻璃和高分子聚合物组成的夹层结构的抗鸟撞性能最佳.     

华东机场鸟撞鸟情规律及其相关性研究

鸟撞规律研究表明,鸟撞不仅与鸟类的数量、时间和活动方式及其对机场环境的熟悉程度有关,而且与环境改观、驱鸟力度有关,鸟撞、鸟情、驱鸟三者间具有相关性,规范并加强综合性鸟撞防范与鸟情同步研究将有效提升机场安全保障科学水平.     

飞机领着鸟迁徒

天气凉了,秋天到了。蓝天上,白云下,一群大雁一会儿排成人字形,一会儿排成一字形,向着温暖的南方飞去,它们要去南方过冬了。但在美国威斯康星州野生动物保护中心的美洲鹤们可就奇怪了,秋天到了,它们也不着急,宁可站在寒冷的秋风中瑟瑟发抖,也不     

机翼前缘结构抗鸟撞分析研究

鸟撞是飞机在飞行中遇到的重要危害之一,同时也是一种突发性和多发性的飞行事故,造成了重大的经济损失和人员伤亡。因此,抗鸟撞设计成为飞机设计中必须考虑的要素之一。以机翼前缘缝翼结构为研究对象,通过大型非线性有限元分析软件PAM—CRASH,开展了飞机结构的抗鸟撞仿真设计研究。分析过程考虑了材料的非线性和结构的大变形特性;鸟体在高速撞击下采用SPH方法模拟。通过分析整个结构鸟撞的损伤失效过程,以及各部件能量耗散机理,明确机翼前缘缝翼结构各个部件在抗鸟撞设计中的作用,这些对于我国的大型飞机抗鸟撞设计将有参考价值。