关键词 鸟击,喷气飞机
所有权人 谢虎 省(国)别 中国浙江
完成时间 2007-07-29 项目类别 其它
性 质 发明专利 所属单位 浙江大学电工厂
联系人 谢虎 通讯地址 浙大路38号
邮 编 310027 联系电话 13588158740
传 真 未填 E-mail xiehux@mail.cn
成熟度 其它 合作方式 其它
标的金额 123万元 备注 未填
项目介绍
据权威统计，现在全世界每年仍然大约发生1万次鸟撞飞机事件，世界各地每天平均约27次鸟撞飞机事件发生，事实在我们这个世界上时时在发生鸟与飞机相撞事件的航空灾难随时威胁着每架喷气式飞机的飞行安全，每一位航空旅客、机组人员、军队飞行员的生命安全。目前，国际航空联合会已把鸟害升级为“A”类航空灾难。为了克服当前技术在防止飞鸟撞击飞机特别是飞禽吸入飞机涡轮喷气动力机的方法的不足,改变机场方面防范的被动局面，从根本上消灭飞鸟撞击飞机事故的发生；本发明采用全新的换位思考概念方法，根据飞机自身的飞行原理，分析飞行中可能引起事故的要害与内在原因，研究以提高飞机自身的防御能力为主导；设计出一种主动的、全面有效防止飞禽吸入飞机涡轮喷气动力机的方法。该方法不但确保了每一架飞机的起飞、降落及整个飞行途中全方位的有效防止飞鸟撞击飞机引起飞禽吸入飞机涡轮喷气动力机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在喷气飞机的每个燃气轮机式推进器的涡轮喷气动力机的前端空气进口处固定安装个防冲击的金属网罩，金属网罩采用材料的各项技术指标必须不低于飞机本身表面金属的要求，金属网罩根据飞机燃气轮机式推进器的涡轮喷气动力机的前端空气进口处的外形机构加工呈火箭头或子弹头的锥形或梯形，遇到迎面飞来的飞禽绝大部分机率随金属网罩锥形面滑过，防止了正面的防冲击作用，对可能冲击金属网罩锥尖如同一颗子弹击中飞禽，由于鸟是肉体不会对金属网罩锥尖伤害；以网罩锥尖的面积与飞鸟撞击以及对鸟的伤害的机率相对减少95%以上。本发明技术从飞机自身结构上解决飞鸟撞击飞机要害的事故的发生，技术上保障每架喷气式飞机的飞行安全,保障每一位航空旅客、机组人员、军队飞行员的生命安全，解决当前世界各国时时存在的鸟撞击飞机的世界级难题。
技术可行性分析：
鸟类在1.5亿年以前就已经在空中飞翔，鸟类活动空间有从10米左右高的麻雀、燕子、鸽类，也有能利用气流飞上10000米高空的老鹰、野鸭、大雁、信天翁等鹰类、雁鸭类以及部分海鸟，它们能到达与飞机飞行高度一致的平流层；而在该高度，飞机飞行速度通常都在每小时500公里以上，因此在此高度飞机与鸟撞击可以说“飞鸟是最可怕的，很容易就造成机毁人亡”直接原因。而人类仅仅在100年以前开始用飞机与鸟类试图同时使用空域时，因此撞击事件发生了。
因为小小的信鸽撞击发动机却给航空公司带来了高达570万元人民币的巨额损失。如果撞击严重的每次更换发动机的费用超过百万美元。而撞击造成“机毁人亡”的惨痛代价更不是金钱可以计算的。
军用歼击机的超音速飞行速度，一只麻雀足以撞毁其发动机。双发、多发飞机被鸟撞坏后，可以关闭打坏的发动机，用其他发动机航行着陆。但李剑英所驾战斗机是单发机型，发动机一旦被鸟撞将涡轮发动机的扇叶变形，或者卡住发动机，使发动机停机乃至起火。还就会导致飞机失去动力，对飞行器动力系统的破坏常常是致命的，会直接导致飞机失速坠毁，轻者飞机不能正常飞行，往往被迫紧急降落；重者机毁人亡，酿成重大灾难。
喷气时代的开始为航空带来了革命，也加剧了鸟撞飞机的程度。现代喷气飞机速度快，相对安静，发动机叶片相比通常更容易受到小鸟撞击的破坏。高科技的发展，高涵道比发动机以其动力大、噪声小而越来越受到世界民航界的青睐。但此类发动机暴露面大，被鸟撞击（吸入）的概率也就大。例如波音 737用的GE发动机，仅风扇直径就有1．5米。该发动机迎风面积为1950平方厘米，大大增加了鸟被吸进去的可能性。再就是发动机的吸力强。波音747的发动机进气量为320千克／秒；波音767发动机的进气量为820千克／秒；波音777发动机的进气量为1．42吨／秒，进气速度为100—120米／秒。显然，只要鸟类稍微接近这些发动机，就必然被吸进去。还有就是发动机的旋转速度快。高涵道比发动机的切线旋转速度高达450米／秒，鸟撞击到高速旋转的风扇叶片上，其撞击的能量相当于一辆小轿车高速撞向一道坚固围墙的能量。如果风扇叶片被鸟击断，碎片会随气流向后甩入“核心机”，打坏“压气机”叶片等零部件，造成更严重的后果在0.1秒的一瞬间。由此种原因造成的突发性空中灾难的比例极高。
鸟撞击到喷气式飞机的高速旋转的风扇叶片上，其撞击的能量相当于一辆小轿车高速撞向一道坚固围墙的能量，普通的平面结构防护网罩由于正面完全受到冲击，根本不能抵挡如此大的能量，有可能连同鸟一起带入高速旋转的风扇叶片上的后果。
本发明的金属网罩呈45度左右的火箭头或子弹头的锥形，其头部是尖锐的，结构上避免了迎面大面积的冲击；当遇到迎面飞来的飞禽绝大部分机率随金属网罩锥形面滑过的防冲击作用，只有对可能冲击金属网罩锥尖如同一颗子弹击中的伤害，由于鸟是肉体不会对金属网罩锥尖产生伤害，对于鸟的伤害机率可以减少95%以上。
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