آزمایش برخورد پرنده در هواپیماها/ راهکارهای جلوگیری از برخورد پرندگان با هواپیما

برخورد پرندگان با هواپیماها (که در اصطلاح هوانوردی به آن Bird Strike گفته می شود)، یکی از چالش های جدی ایمنی در صنعت هوانوردی است. این پدیده می تواند آسیب های قابل توجهی به بدنه، موتورها، و سایر اجزای حیاتی هواپیما وارد کند و در موارد شدید، منجر به از دست دادن کنترل یا حتی سقوط هواپیما شود. برای اطمینان از مقاومت هواپیما در برابر چنین برخوردهایی، آزمایش های سختگیرانه ای تحت عنوان Bird Strike Test یا آزمایش برخورد پرنده انجام می شود.

هدف و اهمیت آزمایش برخورد پرنده

هدف اصلی این آزمایش ها شبیه سازی برخورد پرندگان با هواپیما در شرایط پروازی واقعی و ارزیابی میزان مقاومت ساختار و اجزای هواپیما است. این آزمایش ها به ویژه برای موتورها، بال ها، بدنه، سکان ها، و شیشه های کابین خلبان (Windshield) اهمیت حیاتی دارند. سازمان های هوانوردی بین المللی مانند FAA (اداره هوانوردی فدرال آمریکا) و EASA (آژانس ایمنی هوانوردی اروپا)، انجام این آزمایش ها را برای صدور گواهینامه نوع (Type Certification) برای هر هواپیمای جدید الزامی می دانند.

نحوه انجام آزمایش

در این آزمایش ها، به جای استفاده از پرندگان زنده، از لاشه پرندگان تازه یا پرندگان مصنوعی (معمولاً مرغ یا بوقلمون یخ زده) استفاده می شود. این لاشه ها با استفاده از یک توپ هوایی (Air Cannon) یا نیوماتیک کَنون (Pneumatic Cannon) با سرعت بالا (شبیه سازی سرعت پرواز هواپیما) به سمت بخش های مختلف هواپیما پرتاب می شوند.

مراحل و جزئیات فنی:

انتخاب پرنده: وزن و اندازه پرندگانی که در آزمایش استفاده می شوند، بر اساس مقررات و استانداردهای هوانوردی و متناسب با بخش مورد آزمایش تعیین می شود. برای مثال، برای آزمایش موتورها، پرندگان با وزن های مختلف (از حدود 0.5 کیلوگرم تا 4 کیلوگرم) استفاده می شوند تا سناریوهای مختلف برخورد (تک پرنده یا گله پرندگان) شبیه سازی شود.

تنظیم سرعت: سرعت پرتاب پرنده متناسب با سرعت کروز هواپیما یا سرعت فرود/برخاست تنظیم می شود. این سرعت معمولاً بین 200 تا 400 نات (حدود 370 تا 740 کیلومتر بر ساعت) متغیر است.

هدف گیری دقیق: پرتابه ها به صورت دقیق به نقاط حساس هواپیما مانند لبه حمله بال، ورودی موتور، تیغه های فن موتور، شیشه کابین خلبان و ... هدف گیری می شوند.

تجهیزات اندازه گیری: در طول آزمایش، از دوربین های پرسرعت و حسگرهای مختلف برای ثبت دقیق لحظه برخورد، میزان تغییر شکل، و ارزیابی آسیب های وارده استفاده می شود. این داده ها برای تحلیل عملکرد سازه و تأیید انطباق با استانداردها ضروری هستند.

ارزیابی نتایج: پس از برخورد، مهندسان به دقت آسیب های وارده را بررسی می کنند. برای مثال، در آزمایش موتور، پس از برخورد پرنده، موتور باید بتواند برای مدت زمان مشخصی به کار خود ادامه دهد یا حداقل، آسیب وارده نباید منجر به از کار افتادن فاجعه بار موتور و از دست رفتن قطعات مهم آن شود که به سایر قسمت های هواپیما آسیب برساند. همچنین، شیشه کابین خلبان باید بدون شکستگی یا نفوذ پرنده، مقاومت کند تا دید خلبان حفظ شود.

برخورد پرندگان با هواپیما در پرواز (Bird Strike)

این پدیده، همانطور که ذکر شد، به برخورد پرندگان با هواپیما در هر مرحله از پرواز (برخاست، کروز، فرود) اطلاق می شود. بیشترین آمار برخورد پرنده در ارتفاعات پایین (زیر 10000 پا) و در نزدیکی فرودگاه ها رخ می دهد، جایی که تراکم پرندگان بیشتر است.

پیامدهای Bird Strike می تواند شامل موارد زیر باشد:

خاموش شدن موتور (Engine Flameout): یکی از خطرناک ترین پیامدها، به خصوص اگر بیش از یک موتور در هواپیماهای چندموتوره خاموش شود.

 آسیب ساختاری: فرورفتگی، شکستگی یا سوراخ شدن بال ها، بدنه، سکان ها.

 شکستگی شیشه کابین خلبان: که می تواند دید خلبان را محدود کرده و حتی منجر به آسیب به خلبان شود.

 آسیب به سیستم های هیدرولیک یا الکتریکی: در صورت برخورد با خطوط حیاتی.

نتیجه گیری کلی جهت جلوگیری از برخورد پرندگان با هواپیما

اگرچه نمی توان به طور کامل از برخورد پرندگان جلوگیری کرد، اما با اتخاذ مجموعه ای از اقدامات پیشگیرانه و مدیریتی می توان ریسک آن را به طور قابل توجهی کاهش داد:

  مدیریت حیات وحش در فرودگاه ها (Wildlife Management):

کاهش جاذبه: حذف منابع غذایی، آب، و پناهگاه برای پرندگان در محوطه فرودگاه (مانند آبگیرها، درختان بلند، زباله ها).

ایجاد مزاحمت: استفاده از ابزارهای بصری (فلاشرها، مترسک ها، لیزر)، صوتی (فشنگ های صوتی، صدای حیوانات شکارچی، شیپور)، و فیزیکی (توری ها، حصارکشی) برای دور کردن پرندگان.

شکار کنترل شده: در برخی موارد و با مجوزهای خاص، شکار کنترل شده پرندگان برای کاهش جمعیت آنها در محدوده فرودگاه.

استفاده از سگ های آموزش دیده: برخی فرودگاه ها از سگ های آموزش دیده برای گشت زنی و دور کردن پرندگان استفاده می کنند.

 بهبود طراحی هواپیما:

آزمایش های سختگیرانه: ادامه و بهبود آزمایش های برخورد پرنده (Bird Strike Test) برای طراحی مقاوم تر اجزای هواپیما، به ویژه موتورها و شیشه های کابین خلبان.

 مواد مقاوم تر: استفاده از مواد کامپوزیتی و آلیاژهای پیشرفته با مقاومت بالاتر در برابر ضربه.

 آموزش خلبانان و کنترلرهای ترافیک هوایی:

آگاهی از مناطق پرخطر: آموزش خلبانان در مورد مناطق و ارتفاعات پرخطر که احتمال برخورد پرنده در آنها بالاست.

 روش های اجتناب: آموزش مانورهای ایمن برای اجتناب از گله های پرندگان در صورت مشاهده.

 گزارش دهی: تشویق به گزارش دهی دقیق و به موقع هرگونه مشاهده پرنده یا برخورد، برای کمک به جمع آوری داده ها و بهبود استراتژی های پیشگیری.

  سیستم های رادار و تشخیص پرنده:

توسعه رادارهای تخصصی: سرمایه گذاری در فناوری های راداری پیشرفته که قادر به تشخیص گله های پرندگان در فاصله و ارتفاعات مختلف باشند تا به خلبانان و کنترلرهای ترافیک هوایی هشدار دهند.

با اجرای جامع این راهکارها، می توان ایمنی پروازها را در برابر تهدید برخورد پرندگان به طور قابل توجهی افزایش داد.                                       

    SourCe : General Aviation Information