歼15战机撞鸟着火迫降：一只小鸟威力有多恐怖？不亚于一枚炮弹！_风闻
科大二助-2019-07-15 13:22
作者| 科罗廖夫
来源| 科罗廖夫的军事客厅
一只小小飞鸟给现代战机造成伤害，不亚于一枚炮弹。直接上图，这是中国海军一架歼-15舰载机，刚起飞不到一分钟，就遭到鸟群的撞击，导致一台发动机停车，机身后部起火燃烧，好在我们的飞行员心理素质非常好，技术过硬，沉着处理，最终成功迫降，看样子损失不大，换发小修以后可重新服役，保住了这架价值4亿元人民币的先进舰载机。
据统计，近二十年因为鸟撞毁损的战机，比战争中损失的还多。**飞机在飞行途中遭遇鸟群撞击，一直是一个严重危害飞机飞行安全的因素。**以中国空军为例，在从1992年至2008年的16年期间，我国空军的军用飞机因为撞鸟事故，共造成20起严重飞行事故和210起一般飞行问题，共导致18架飞机坠毁，有12名飞行员牺牲。
世界其他国家也一样，从相关资料来看，自上世纪八十年代末以来，世界主要空军强国由于鸟击引起的坠机事故造成超过190名飞行员死亡。仅仅在美国，每年因为鸟击造成的损失达到6亿美金以上。1996年，美国空军的一架E3A预警机在起飞过程中遭到了30多只加拿大鹅的撞击，两台发动机失火，结果飞机瞬间失控，坠入机场附近的空地，造成24名人员全部死亡。
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按理说，体型小、重量轻的鸟类，与钢筋铁骨的飞机相撞，应该是以卵击石的效果。虽说小小的鸟从外观上看并没有什么，但力的作用是相互的。根据动量和动能定理的反冲公式：m1v1=m2v2，假设A物体的质量为m1，速度为v1；B物体的质量为m2，速度为v2，质量较小但速度很高的物体，依然具有很高的动能，飞鸟虽小，但是相对速度极快，所以对飞机的破坏性极大。
根据这一原理，飞鸟与高速飞行的飞机撞击后会产生相当大的作用力。根据动量定理来看，一只不到500克重的鸟与时速80 公里的飞机相撞，至少会产生1500牛顿的力。而如果与时速960公里的飞机相撞，则会产生21.6万牛顿的力，可谓惊人。例如一只7公斤的大雁，如果撞在时速960公里的飞机上，其冲击力将达到144吨，会立刻造成机毁人亡。高速运动使得鸟类撞击飞机的破坏力达到惊人的程度，一只麻雀就足以撞毁飞机。
多数战斗机的最大速度都能超过音速，飞行高度超过1万米，在这个状态下，几乎不可能受到鸟撞。飞机鸟撞主要在低空和起降极端，即使起飞时没有用最高速度飞行，但速度也有300多公里/小时，与鸟群撞击后依旧会很受伤。一只半公斤的鸟，与时速350公里的飞机相撞，也会产生153公斤的冲击力。一般鸟类撞击事件都发生在飞机起飞或者降落的过程中，这个时候飞机的升力不大，一旦发生撞击很难调整，极容易坠毁。
鸟撞事故，对飞行器的破坏程度与撞击的位置有着密切的关系，导致严重破坏的撞击多集中在驾驶导航系统和动力系统两方面。大型飞机机头撞鸟，虽然看起来恐怖，但是问题并不严重，真正危险的是发动机吸入和撞进驾驶室，一个是失去部分动力，另一个是瞬间失压，或撞击碎片可能造成的飞行员昏厥甚至伤亡。
鸟撞飞机主要在飞机起降时，并都集中在风挡、发动机、机头机翼前缘等部位。其中发动机、风挡的撞击概率最大，据统计，45%的鸟撞发生在发动机上，42%的鸟撞发生在机头风挡和座舱上，其余是机身尾翼机翼和起落架，而这些部位又是飞机比较薄弱和要害之处，因而被鸟撞后造成的后果十分严重。
对于飞机来说，鸟群撞击影响最大的部位大概就是飞机引擎了。据统计，在每500次的鸟撞击事故中，发动机损坏的事故就接近100次。如果是螺旋桨飞机的话，往往会因为鸟群撞击而导致螺旋桨变形，最终失去动力。而对喷气式飞机来说，飞鸟常常会被吸入引擎，将涡轮引擎扇叶打的变形，或者卡住引擎，使引擎停机甚至起火。
通常在发动机设计上就有防止鸟撞的针对性措施，包括在发动机的试验阶段，就已经进行了系统性的发动机吞鸟试验，以此考核发动机撞鸟后的结构完整性。
飞机撞鸟对于座舱盖的威胁极大。所以飞机都需要在地面进行鸟撞试验。例如中国民用航空局《运输类飞机适航标准》（CCAR 25部）中，就明确要求对飞机的鸟撞安全性进行验证，飞机上天前必须证明其具有抵抗一定规格飞鸟撞击的能力。通过试验证明战机的机头、机翼具有承受1.8kg鸟撞击的能力，尾翼具有承受3.6kg鸟撞击的能力。
鸟撞试验通常使用压缩空气炮来模拟，就是一门用空气做动力的大炮，利用压缩空气驱动做成炮弹状的鸟（简称“鸟弹”），沿着炮管加速至要求的速度后撞击飞机结构。空气炮的口径为130毫米，可发射重量1.8公斤的鸟弹。过去的空气炮鸟撞试验发射真正的家禽，不过这会造成现场血污一片，后期处理困难。现在科研人员已经创新开发出了“人工鸟”，采用明胶混合物制成，可以很好地模拟鸟体。试验中一般会按重量分类，比如我国的，分为2公斤以上的“大鸟”、1公斤左右的“中鸟”、50-100克的“小鸟”三类。只有通过了鸟撞试验，战斗机才能接着进行试飞任务。
例如美国F-22隐形战斗机的座舱盖，可以承受1.8公斤异物（飞鸟）以650公里/小时速度的撞击。中国空军也高度重视战斗机的鸟撞问题，甚至规定第四代战机在以海平面最大巡航速度速度（通常为900公里/小时）飞行时，如果被一个1.8公斤质量的飞鸟撞击，机身复合材料的表面应不出现大于2.5毫米的凹坑，金属材料要求1400公里时速鸟撞不被击穿，这对于全机金属/复合材料和舱盖材料强度的要求相当高。