小鳥與飛機如何共享天空

2020-12-20 中國青年報

    清晨的薄霧籠罩著首都機場的停機坪,飛機的轟鳴聲掩蓋住了一切。

    遠處,一個中年男人微躬身體,悄無聲息地快速向目標靠近,土黃色的棒球帽和腳下枯草的顏色混在一起。

    「鐺、鐺、鐺……」幾枚空包彈拖著長長的尾音彈射而出,只留下黑色槍管中飄出的一縷青煙。

    既定方位,既定目標,這一次正面出擊,付順又贏了。

    出槍準給他贏得了「第一把槍」的美譽。因為經常遭遇「遊擊戰」,他已總結出「反偵察」的套路:他有十幾頂不同顏色的帽子,只為讓保護色遮掩自己早已被對手熟悉的臉。

    雖然,他的對手只是一群鳥。

    「有什麼別有鳥,沒什麼別沒人」,這是機場工作人員常掛在嘴邊的一句話,這個「人」指的就是付順這樣的驅鳥人。

    飛機怕小鳥

    當人類從鳥類的飛行中找到靈感,終於飛上藍天時,並沒有意識到,這項偉大的發明將使得「天高」不再「任鳥飛」。

    100年來,在小小的飛鳥與比它大幾千倍的「鋼鐵巨人」間展開的一場場生死較量中,結果絕非人們想像中的「以卵擊石」,恰恰相反,飛機真的怕小鳥。

    一隻重量為500克的飛鳥與一架飛行速度為每小時370公裡的飛機相撞,將產生高達3噸的衝擊力,超出飛機設計標準的2~3倍,這簡直就像一顆「炮彈」打在飛機上。

    撞擊的力量足以擊碎飛機風擋玻璃,打斷引擎的葉輪,撕裂或扭彎機翼前緣的金屬。位於飛機正面的飛行員座艙風擋玻璃,機頭的雷達罩及飛機引擎,恰恰就是鳥擊事故的重災區。風擋玻璃和雷達罩的損毀足以使飛行員無法有效控制飛機,作為飛機動力心臟的引擎如果遭到撞擊,更會導致機毀人亡。

    1994年,倫敦希思羅機場上空,一架B747客機撞上一群鴿子後墜毀,機上350名乘客全部遇難。

    人們從眾多鳥擊事件中發現,只有1%的鳥撞飛機事故發生在距地面800米以上的空域,因為很多鳥兒不會飛那麼高。90%鳥擊事件發生在300米以下的範圍,75%發生距地面60米以下,也就是在飛機起飛和著陸時。因為飛機在這個過程中速度變化太快,鳥兒來不及躲閃。

    於是,機場時常成為人們目擊驚心動魄一幕的地點。驅鳥人付順也經歷過那樣的驚險時刻。

    當時,一架國航飛機正在跑道上快速滑行,準備起飛,剛剛確認安全的跑道上空不知什麼時候突然闖入一群鴿子,砰的一聲,一隻鴿子躲閃不及,和飛機迎頭相撞,付順的心一下子提到了嗓子眼兒。

    那天,很多人的心都隨著這架飛機的起飛而惴惴不安,直到飛機安全著陸在溫州機場。然而,2009年1月15日美國1549航班遇到的情況卻糟得多,一隻加拿大雁撞擊了飛機的發動機,付順從電視新聞裡看到了航班迫降哈德遜河的消息。

    飛鳥與飛機相撞的結果往往是兩敗俱傷。

    全球每年鳥擊造成的經濟損失約150億美元,其中美國民航運輸業損失高達3億美元,1991~1997年全美每年平均發生鳥擊災害2440起,美國國家運輸安全委員會主席驚呼:「鳥擊是當今美國航空三大災害之一。」自1960年以來,世界範圍內,民航因鳥擊災害損毀飛機93架,死亡 361人。

    我國地處亞洲東部,是鳥類南北遷徙的主要路線之一,為了預防鳥害,首都機場每年在這方面的投入就高達400萬元人民幣。

十八般武藝只為驅鳥

    咚,空曠的停機坪上一聲巨響,煤氣炮在規定時間內又發射了一次,這個固定在機場周圍的驅鳥裝置,電磁閥會定時點火、爆燃。

    對於初來乍到的小鳥,煤氣炮可謂威力無比,但常在機場附近活動的鳥類早已熟悉了這個「只會嚇唬的傢伙」,驅鳥更多的時候還要靠驅鳥人的巡邏。

    遠處航線上一群飛鳥掠過。付順抓上一把子彈,翻上1.5米高的卡車護攔,卸下彈倉,裝彈,重新組裝,調整發射角度,按下啟動按鈕,6發炮彈應聲爆炸在指定位置,雲雀逃離了航線。

    多年與鳥鬥智鬥勇的經驗讓付順熟知了鳥類的習性。烏鴉「脾氣拗」不能強行驅離;老鷹會因為顯示空中霸主地位而主動撞向飛機;鴿子和人最親近,要靠近它們需要不斷變化外形。

    為了避免鳥撞飛機,從1912年第一起事故發生,人類就一直在努力,可隨著航空技術的進步,越來越多的鳥擊事件發生了。

    在航空業發展初期,人們並不需要用槍炮來驅鳥,那時候飛機飛行速度慢,噪聲大,很多鳥類有能力躲避。但隨著科學技術的飛速發展,飛機的體積、飛行速度迅速提高,噪音降低,使鳥類已經無法警覺和躲避高速飛行的飛機。僅在民航方面全世界每年發生鳥擊飛機事件就有幾千起,國際航空聯合會已把鳥擊災害定為A級航空災難。

    怎樣才能既保護鳥類又保證飛機的飛行安全,人們一直在探索行之有效的方法。

    1997年,首都機場從美國引進了當時國外應用較廣的「驅鳥王」,聽到同類鳥的哀鳴或天敵的叫聲,很多鳥兒會選擇「逃避」。

    「這種聲音驅鳥的辦法在美國效果很好,可在首都機場上空播放時卻沒什麼用。」飛行區鳥擊防範主管黃建軍回憶起當時的情形仍然顯得有些焦慮。

    原來,晶片裡存儲的都是些洋鳥的聲音,可中國鳥聽不懂「外語」。首都機場周邊,主要出現的鳥類為遷徙鳥類,如鴨雁類、鷺類鳥,長年留在機場周邊的鳥類有麻雀、鴿子、喜鵲、烏鴉。根據這個特點,工作人員又重新錄製了一些聲音,才達到預期效果。

    像這樣利用聲音的方法如今已普遍應用於驅鳥中,除此之外,機場驅鳥的妙招可謂五花八門。

    一個獵鷹形狀的遙控飛行器成了溫哥華國際機場上空的驅鳥員。在此基礎上,一些機場開始馴養猛禽以達到驅逐小鳥的目的。

    首都機場作為國內第一家使用雷射驅鳥技術的民用機場,在草坪內使用發出綠光的雷射手電,造成鳥類的緊張、不適,從而達到使鳥類遠離機場的效果。

    至此,聲音恐嚇、視覺刺激,各種新式「武器」已悉數登場,鳥兒來了就趕走它,但很快又會飛來新的鳥兒,它們在這裡戀愛、安家、生子,即便被驅逐得流離失所,也還是會重新來過。為什麼它們這麼留戀機場寬敞的草坪?

    這其中包括一個重要的食物鏈,草地是鳥兒的食物來源,一些小蟲吸引了小鳥,小鳥又引來了猛禽。

    首都機場與北京師範大學合作,定期對機場周邊8公裡範圍內鳥類活動情況進行科技調研,通過掌握主要危險鳥種的習性,找到有效的防治措施。

    針對冬季首都機場附近主要出沒鷹、隼等猛禽,工作人員給一些小型鳥穿上由細線製成的「背心」,當猛禽撲向小鳥時就會被纏住,而後被工作人員拿到安全區放生。

    此外,人們還嘗試在機場周圍豎起防護網、剪低草坪、掩蓋水源甚至幫鳥兒搬家。紐西蘭人將菌類和草結合,食草鳥吃過這種草後會感到不適,然後就再也不肯吃一口了。浦東機場在其東北11千米外的九段沙進行了種青引鳥工程——在九段沙種植90公頃蘆葦、互花米草等植物,以期能夠通過該島嶼適宜的鳥類活動環境,改變鳥類的遷徙路線,吸引鳥類進入該區域活動。

    「減少鳥害發生還需要立法保護。」首都機場股份公司飛行區管理部鳥擊防範業務經理曹亞敬強調,首都機場淨空保護區域內禁止放養影響飛行安全鳥類動物的規定,已經納入北京市政府立法計劃,目前正在調研中。

    消滅盲區

    人們想盡辦法驅鳥,但效果實在讓人頭痛。本地的留鳥,往返的候鳥,過路的飛鳥,各種鳥類的習性差別巨大,單一的驅鳥手段很難對付所有情況,遇到喜歡黑夜出沒的貓頭鷹、蝙蝠更是麻煩。

    怎樣才能在更廣的範圍內對鳥類的飛行、遷徙進行了解和監測,一直是民航總局航空安全技術中心的工程師們研究的方向,他們試圖找出一種彌補人們在黃昏、夜晚、霧霾等可視條件不好的情況下監測鳥情的方法。

    工程師張潔的電腦背景被一隻身長30釐米的黃葦  佔據著。這種上體黃褐色的小傢伙喜歡水道邊的濃密蘆葦叢,很多攝影愛好者為了捕捉這個「水上舞蹈家」的風姿都會去沙河水庫,而那兒正是「鳥擊雷達探測系統」的外場實驗地。

    春天的沙河水庫鳥類活動越來越頻繁,它們白天出去覓食,黃昏時便會陸續回巢,暮色中鳥兒們並沒有發現正在跟蹤它們的海事雷達。

    一群自西向東飛行的候鳥恰好被雷達捕獲。鳥群的飛行軌跡、飛行速度及鳥擊危險區域迅速掌握在科研人員手中。

    至此,這部由北京航空航天大學與民航總局航空安全技術中心合作研製的「鳥擊雷達探測系統」完成了長達一年的外場實驗。它可以在更廣大的空域裡識別鳥類而不僅局限於觀察人員目視監測,還可以計算出鳥類的飛行方向和速度,從而幫助工作人員及早採取措施,避免鳥撞飛機事件的發生。

    其實,外國科學家早有利用雷達系統監測鳥情的嘗試。1998年美國Geo-Marine公司鳥類研究實驗室開發了鳥類危險諮詢系統,該系統基於美國氣象雷達網,可以監控和預報美國48個州的鳥類活動,實時地將雷達數據轉變為鳥情信息。

    但是,由於大多數氣象雷達距離機場太遠,還會受角度的限制而無法探測到機場上方低空飛行的鳥類,用它們檢測機場上空的孤鳥就像是在用「大炮」打蚊子。

    而我國目前的「鳥擊雷達探測系統」,主要針對的是機場附近鳥情探測,對於機場鳥害防治有極強的針對性,猶如一把高精度的「狙擊步槍」。

    隨著信息網絡技術的進步,人們正努力將「狙擊步槍」和「大炮」聯合起來,組成一個強大的鳥情資料庫,實時共享鳥類活動信息。

    「如果探鳥雷達能將獲得的信息傳遞到飛機上,飛行員就會及時規避,從而降低鳥擊風險;同時還能把鳥情快速傳遞給驅鳥人或通過網絡直接與各種驅鳥設備相連。」張潔和她的同事們這樣規劃著探鳥雷達的發展方向。

    100多年前才飛上藍天的人類,正努力與一億五千萬年前就已經在空中飛翔的鳥兒共享同一片天空。

    

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