Abstrakt vědeckého článku o biologických vědách, autor vědecké práce – Reshenkin A.S., Psardieva N.N.
Práce nastoluje palčivý problém moderního letectví – střet ptáka s letadlem. Byly identifikovány hlavní důvody pro stanoviště ptáků v blízkosti letiště. Rozdělení zásahů ptáků mezi různé části letadla se posuzuje v procentech. Navrhuje se instalace laserového zařízení pro ornitologickou ochranu letadla při vzletu a přistání. Jsou analyzovány jeho výhody ve srovnání s jinými způsoby odpuzování ptáků a navržena umístění zařízení. Jsou uvedeny výsledky experimentálních studií.
i Už vás nebaví bannery? Reklamu můžete vždy vypnout.
Podobná témata vědecké práce v biologických vědách, autor vědecké práce – Reshenkin A.S., Psardieva N.N.
Hlavní směry letecké ornitologie
Aplikace ultrazvuku v letectví pro kontrolu ptáků
Použití vizuálních repelentů ke kontrole chování ptáků
Ekologická a ornitologická situace letiště Chabarovsk a přilehlého území v roce 2009
Využití dravců jako biorepelentů v zařízeních obilného průmyslu
i Nemůžete najít, co potřebujete? Vyzkoušejte službu výběru literatury.
i Už vás nebaví bannery? Reklamu můžete vždy vypnout.
ZPŮSOBY A PROSTŘEDKY PLASENÍ PTÁKŮ PŘI VZLETU A PŘISTÁVÁNÍ LETADEL
Článek nastoluje naléhavý problém moderního letectví – srážku ptáků s letadlem. Jsou objeveny základní důvody, proč ptáci žijí v okolí letišť. Zkoumá se procentuální podíl ptáků zasahujících do různých částí letadla. Příspěvek navrhuje instalaci laserového zařízení pro ornitologickou ochranu letadel při vzletu a přistání. Jsou analyzovány jeho výhody ve srovnání s jinými metodami plašení ptáků a navržena umístění zařízení. Jsou uvedeny výsledky experimentálních studií.
Text vědecké práce na téma „ZPŮSOBY A PROSTŘEDKY NÁPRAVY PTÁKŮ PŘI VZLETOVÝCH A PŘISTÁVACÍCH PODMÍNKÁCH“
ZPŮSOBY A PROSTŘEDKY NÁPRAVY PTÁKŮ BĚHEM VZLETOVÝCH A PŘISTÁVACÍCH PODMÍNEK LETADLA
A. S. Reshenkin, N. N. Psardieva
Státní technická univerzita Don (Rostov na Donu, Ruská federace)
Práce nastoluje palčivý problém moderního letectví – srážky ptáků s letadly. Byly identifikovány hlavní důvody pro stanoviště ptáků v blízkosti letiště. Rozdělení zásahů ptáků mezi různé části letadla se posuzuje v procentech. Navrhuje se instalace laserového zařízení pro ornitologickou ochranu letadla při vzletu a přistání. Jsou analyzovány jeho výhody ve srovnání s jinými způsoby odpuzování ptáků a navržena umístění zařízení. Jsou uvedeny výsledky experimentálních studií.
Klíčová slova: laserová instalace, letadlo, metoda plašení, ptáci, letiště.
ZPŮSOBY A PROSTŘEDKY PLASENÍ PTÁKŮ PŘI VZLETU A PŘISTÁVÁNÍ LETADEL
A. S. Reshenkin, N. N. Psardieva
Don State Technician University (Rostov na Donu, Ruská federace)
Článek nastoluje naléhavý problém moderního letectví – srážku ptáků s letadlem. Jsou objeveny základní důvody, proč ptáci žijí v okolí letišť. Zkoumá se procentuální podíl ptáků zasahujících do různých částí letadla. Příspěvek navrhuje instalaci laserového zařízení pro ornitologickou ochranu letadel při vzletu a přistání. Jsou analyzovány jeho výhody ve srovnání s jinými metodami plašení ptáků a navržena umístění zařízení. Jsou uvedeny výsledky experimentálních studií.
Klíčová slova: laserové zařízení, letadlo, způsob plašení ptáků, letiště.
Úvod. Bezpečnost letu je v letectví nejdůležitější. To je důvod, proč jsou letadla každoročně modernizována, což zajišťuje spolehlivost konstrukce. Ale bez ohledu na to, jak stabilní je struktura, dochází k mimořádným situacím, které někdy vedou ke katastrofám. Stávají se také vinou ptáků. V posledních letech neustále narůstá počet střetů letadel s ptáky. Podle Federální agentury pro leteckou dopravu se u nás počet incidentů zvýšil ze 45 v roce 2010 na 110 v roce 2017 [1]. K naprosté většině kolizí – až 84 % – dochází ve výškách do 100 metrů, během fáze vzletu, vzletu a počátečního stoupání (40–52 %), jakož i během přiblížení, dosednutí a převrácení. (4857 %).
Význam práce spočívá v tom, že při široké škále metod kontroly ptáků na území letiště zůstávají ptáci stále nevyřešeným problémem. Existuje naléhavá potřeba účinnějšího způsobu ochrany letadel na zemi i ve vzduchu.
Účelem této výzkumné práce je vyvinout technické prostředky a metody pro plašení ptáků při vzletu a přistání letadla.
Podstata problému. Oblast letišť přitahuje ptáky z mnoha důvodů. Letiště má málo pozemních predátorů, což z něj činí vynikající hnízdiště pro místní ptactvo a místo odpočinku pro stěhovavé ptáky během sezónních migrací.
Také otevřený prostor letiště je vhodný pro dravé ptáky k lovu hlodavců. Během startu letadlo zasáhne spoustu hmyzu, který je potravou pro většinu ptáků. Lidé sami přispívají k výskytu ptáků v blízkosti letiště. Letiště často sousedí se spontánními skládkami odpadků, kde se živí ptáci, a to docela velké.
Během vzletu, stoupání a přistání se může letadlo srazit s ptáky. Když pták narazí vysokou rychlostí do letadla, změní se ve skutečný projektil. To vede k poškození elektrárny, trupu, podvozku, zasklení kokpitu, kapotáže a dokonce i ocasu. Hejno ptáků může poškodit několik různých částí letadla najednou.
„Podle údajů zaznamenaných pro civilní letadla ruských provozovatelů je rozložení zásahů (nárazů) a poškození mezi různými částmi letadla následující (na základě údajů za roky 2002-2005): všechny dopady – 100 %, motor – 48,9 %, křídlo – 21,1 %, trup – 9,0 %, podvozek – 6,7 %, zasklení kokpitu – 6,7 %, kapotáž radaru – 4,9 %, ocas – 2,7 %“ [2]. (Obr. 1)
Rýže. 1. Místa srážek a poškození letadla
„Na letištích se používají různé metody plašení ptáků. Používají se bioakustická zařízení; imitace dravců; podzemní zařízení pro odpuzování hlodavců, kteří slouží jako potrava pro ptáky; vizuální a dynamické nástroje; hromová děla; draví ptáci; cvičení psi; ultrazvuková a laserová zařízení“ [3-5].
Laserová zařízení jsou tichým a extrémně účinným prostředkem k odpuzování ptáků. Používá se, když je nutné naléhavě vyčistit přistávací dráhu letiště od jejich nahromadění.
Tato rozmanitost opatření pro kontrolu ptáků je způsobena skutečností, že žádné z nich není 100% účinné. A neustálé nebo příliš časté používání stejných metod může u ptáků vést k závislosti, přestanou se bát. Metody odpuzování ptáků je proto třeba čas od času změnit. Tyto prostředky mají ještě jednu nevýhodu – působí pouze na území letiště a nedokážou zabránit srážkám s ptáky ve vzduchu.
Práce navrhuje použití laserové instalace namontované na pylonu letadla nad motory, chránící elektrárnu a letoun jako celek před vniknutím ptáků do něj a následnými následky (odtlakování letounu a zastavení motorů).
Princip činnosti laseru. Laser je zařízení, které vytváří proud monochromatického koherentního světla. Má koncentraci enormní energie, díky které je laser schopen přenášet paprsek na obrovské vzdálenosti, aniž by došlo k zeslabení a rozptylu přirozeného světla.
Ptáci reagují velmi citlivě na laserové světlo. Díky postupnému rozšiřování paprsku v prostoru je laser schopen vytvořit skutečný objekt dlouhý mnoho kilometrů. Silný kontrast mezi světlem laserového paprsku a sluncem zalitým povrchem ptáky velmi děsí a vyvádí z rovnováhy. Koneckonců je to pro ně nepochopitelné, nepřekonatelné nebezpečí.
Laserový stroj. Vysoce výkonný laserový systém by mohl zabránit ptákům dostat se do letadla. Může být instalován na pylonech letadel nad motory. Dosah jeho záření pokryje celé letadlo a půjde daleko za jeho limity. Bude fungovat při vzletu a přistání letadla. Nejčastěji se letecké nehody s ptáky stávají ve výškách do 100 metrů. Zbytek času bude její práci řídit pilot.
Existuje také možnost instalovat nikoli dva lasery na pylony, ale jeden v přídi letadla. V tomto případě bude nutné zvětšit úhel rozptylu a mírně snížit délku záření (obr. 2).
Pro navrhovanou instalaci je ve všech ohledech nejoptimálnější zelený laser. Jeho hlavní předností je vlnová délka 532 nm, velmi blízká maximální citlivosti oka. Tento laser má větší destruktivní sílu a je lépe viditelný za denního světla.
Zvažme použití tohoto zařízení na příkladu Suchoj Superjet 100, protože má standardní konstrukci pro středně dlouhé osobní dopravní letadlo. Letoun byl postaven podle běžného uspořádání – dvoumotorový dolnoplošník se šikmým křídlem a jednoocasní plochou.
Účinnost navrženého technického řešení byla ověřena pomocí následujících zařízení:
— zelený laser „Green Laser Pointer 3000 mW“ s dosahem paprsku 10 km a průměrem paprsku
Experiment byl proveden na ptácích žijících na území letišť (v tomto případě bylo uvažováno letiště Platov). Nejčastějším pozorováním v regionu jsou holubi a vrány.
Ve městě Rostov na Donu byla nalezena místa koncentrace ptáků nezbytná pro výzkum. Když byli ptáci vystaveni laseru s rozptylnou čočkou, byla pozorována následující reakce: když laser zasáhl zorné pole ptáka, rychle vzlétli a odletěli do bezpečí.
Rýže. 2. Možnosti umístění laserového zařízení na těle letadla
místo. Vrány reagovaly citlivěji. Blízkost laseru jim stačila. I když si ho jeden jedinec všiml, vrány poblíž také odletěly.
Výsledky experimentu jsou uvedeny v tabulkách 1 a 2, na Obr. 3 a 4:
Číslo pokusu / parametr L, m 1 s B, m I, m I, W/m2 V, m/s
1 4 0,74 0,4 2 0,0375 2,7
2 2 3,13 0,16 6 0,1875 1,92
3 2 1,90 0,003 2 1000 1,05
4 2 2,02 0,003 4 1000 1,98
Číslo pokusu / parametr L, m 1, s D, m ^ m I, W/m2 V, m/s
1 12 0,54 0,003 1,5 167 2,78
V tabulce: b je vzdálenost mezi ptákem a laserem; t – čas, během kterého se pták zvedl do výšky ^ D – průměr rozptylu paprsku; I — intenzita; V je rychlost reakce ptáka na laser.
Rýže. 3. Před expozicí ptáků laserem Obr. 4. Po expozici ptáků laserem
Experiment potvrdil strach ptáků z laserového světla. Byla vypočtena intenzita laserového záření potřebného k odpuzování ptáků.
Závěr. Na základě příznivých výsledků experimentálních studií je třeba poznamenat, že navrhovaný způsob plašení ptáků při vzletu a přistání letadla je účinný. Navržená technická řešení mohou zlepšit ornitologickou bezpečnost letů letadel.
1. Rumyantsev, E. A. / Birds against airplanes // Partnerské letiště: [webová stránka]. — 2020. — č. 1 (128). – S. 35. – URL: http://www.airport.org.ru/partner newissue.pdf (datum přístupu: 20.09.2020. XNUMX. XNUMX).
2. Poškození letadla ptáky / plašení ptáků. Ochrana ptactva: [webová stránka]. — URL: http://otpugivanie.narod.ru/damage.html (datum přístupu: 29.09.2020).
3. Avdyushina, A. E. / Analýza statistiky srážek letadel s ptáky za roky 20022012-4101 a moderní prostředky k zajištění ornitologické bezpečnosti letu / A. E. Avdyushina, A. V. Zvjaginceva // Heliogeofyzikální výzkum: [místo]. — URL :file:///C:/Users/dns/Downloads/UPLF8391bb63 aeedcbcff6602caf07.10.2020dfbc.pdf (datum přístupu: XNUMX. XNUMX. XNUMX).
4. Shcherbinin, V. V. Hodnocení účinnosti použití bioakustického odpuzovače ptáků ke kontrole počtu ptáků na území skládky pevného odpadu ve městě Barnaul / V. V. Shcherbinin, E. V. Ponkina, P. N. Ulanov, A. V. Matsyura // Bulletin of the the Bulletin of the Barnaul MDPU pojmenované po Bogdanu Khmelnitském // Ciberleninka: [webová stránka]. — URL: https://cyberleninka.ru/article/n/otsenka-effektivnosti-primeneniya-bioakusticheskogo-otpugivatelya-ptits-dlya-upravleniya-chislennostyu-ptitsna-territorii-poligona (datum přístupu: 25.10.2020).
5. Kukhta, A. E. Koncepční přístupy k ornitologickému zajištění bezpečnosti letu letadel / A. E. Kukhta, N. P. Bolshakova, A. V. Matsyura // Bulletin Státní univerzity v Tuvě. č. 2 Přírodní a zemědělské vědy. — URL: https://cyberleninka.ru/article/n/kontseptualnye-podhody-k-ornitologicheskomu-obespecheniyu-bezopasnosti-polyotov-vozdushnyh-sudov/viewer (datum přístupu: 10.10.2020).
Reshenkin Andrey Stanislavovich, vedoucí katedry „Technický provoz letadel a pozemní techniky“ Donské státní technické univerzity (344000, Ruská federace, Rostov na Donu, Náměstí Strana Sovetova, 1), kandidát technických věd, profesor, reshenkin @seznam. ru
Psardieva Natalya Nikolaevna, studentka katedry „Technický provoz letadel a pozemních zařízení“ Státní technické univerzity Don (344000, Ruská federace, Rostov na Donu, náměstí Strana Sovetova, 1), psardieva.nata@mail.ru
Reshenkin, Andrey S., vedoucí katedry technického provozu letadel a pozemního vybavení, Don State Technical University (1, nám. Strany Sovetov, Rostov na Donu, 344000, RF), Cand.Sci., profesor, reshenkin@ list.ru
Psardieva, Natalya N., studentka, Katedra technického provozu letadel a pozemního vybavení, Státní technická univerzita Don (1, nám. Strany Sovetov, Rostov na Donu, 344003, RF), psardieva.nata@mail.ru
Podle Mezinárodní organizace pro civilní letectví dochází každý rok po celém světě k více než 5000 XNUMX střetům letadel s ptáky. Většina z nich končí šťastně, ale v historii letectví jsou i tragédie.
Konflikt mezi „ocelovými“ ptáky a ptáky se objevil na úsvitu letectví a je nepravděpodobné, že bude někdy vyřešen – ptáci i lidé budou nadále létat. Dnes již existuje poměrně velký arzenál nástrojů pro bezpečná setkání ve výškách. Jedním z novinek v této oblasti je Ornitologický letový bezpečnostní systém pro letiště vyvinutý holdingem Ruselectronics.
Konflikt zájmů
Problém leteckých nehod způsobených ptáky existuje již více než století, ale dosud nebylo nalezeno žádné absolutní řešení. Počet letů, a tedy i potenciálně nebezpečných setkání s ptáky, přitom každým rokem jen roste.
Práce na problému se provádí z několika stran. Výrobci letadel a vývojáři leteckých motorů pracují na snížení dopadů srážky, zatímco letištní pozemní posádky se snaží nehodě zabránit. Kromě toho ornitologové studují chování ptáků, jejich rozšíření a migrační cesty. Veškerá tato činnost je velmi důležitá, protože každý den zajišťuje bezpečnost milionů lidí po celém světě.
Foto: wikimedia.org
Moderní civilní dopravní letadla tráví většinu letového času ve vysokých nadmořských výškách, asi 10 km, kam ptáci prostě nemusí stoupat. K nebezpečným setkáním proto nejčastěji dochází při startu a přistání letadla. Logika velí, že abyste se tomu vyhnuli, stačí odhnat všechny ptáky z letišť, ale v praxi to není tak snadné.
K vyřešení těchto problémů existuje speciální věda – letecká ornitologie, která studuje chování „vzdušných“ ptáků. Ornitologové mají na starosti komplexní průzkum letišť, který se podle ruských zákonů musí provádět každé čtyři roky. Jen málokterá „vzdušná brána“ si však může dovolit udržovat specialistu na plný úvazek.
Je zajímavé, že technologicky bohaté místo jako letiště je velmi atraktivní pro různé živé tvory včetně ptactva. Necítí nebezpečí, ale vždy se rádi vyhřívají na ranvejích, sbírají hmyz, který je na jejich pozadí patrný, nebo si staví hnízdo v opuštěném zařízení. Proto je nemožné úplně zbavit ptáky na letištích, ale částečně vyřešit tento problém je možné.
Mrtvola z děla
Pokud mluvíme o konstrukci motoru, pak testování elektráren na odolnost proti ptákům bylo zahrnuto do seznamu certifikačních požadavků se začátkem éry tryskových letadel. Musíte pochopit, že ne každý pták, který se dostane do motoru, skončí tragicky. První možností je, když se po schůzce nic neděje a letadlo tiše letí dál. Druhá možnost je, když pták vyřadí jeden motor. To je nebezpečné, ale ne kritické, protože letadlo může pokračovat v letu a přistát, i když naléhavě. A třetí možností je, když se letadlo dostane do hejna ptactva a porouchají se oba motory. Jde o nejnebezpečnější příběh, který ve většině případů vede ke ztrátám na životech. Ale i když letadlo pokračovalo v letu poté, co ho zasáhl pták, je po přistání vyžadována kontrola stavu motoru.
Motory jsou testovány na odolnost proti ptákům pomocí pneumatické pistole. Mrtvola ptáka je vhozena do instalace připevněné ke stojanu, obvykle pracující v režimu vzletu. Podle leteckých pravidel motor prošel zkouškou, pokud po setkání s ptákem byla veškerá destrukce lokalizována uvnitř jeho těla, samotný motor neexplodoval a nespadl z letadla.
Velikost a hmotnost vrženého ptáka závisí na parametrech samotného motoru: čím větší je instalace, tím větší je kostra. Kromě jednotlivých výstřelů provádějí technici „porážku“ s imitací hejna. Nejnepříjemnější věcí na práci testerů je, že podle ruských požadavků musí být pták naživu bezprostředně před testem a jeden motor může činit 70 až 100 odlitků. Ale jinak motor zajistit bohužel nejde: jakékoliv konstrukční změny jako ochranné mřížky atp. kriticky změnit parametry instalace. Obdobným způsobem se testuje i zasklení letadel na odolnost proti ptákům.
Všechny prostředky jsou dobré
Existuje řada technik pro odplašení ptáků na letištích. Používají ty nejjednodušší mechanické plašiče, děsivé lesklé předměty a plynová děla, jejichž praskání je slyšet na kilometry daleko. Kromě toho jsou ptáci vystrašeni samotnými ptáky: vizuálními kopiemi predátorů a nahrávkami poplašných ptačích volání signalizujících nebezpečí. Jak ale poznamenávají odborníci, ptáci si časem zvyknou na téměř jakoukoli techniku, stejně jako na hluk letadel, a musí se změnit.
Časem prověřeným prostředkem ochrany proti škůdcům je mít predátora. A některá letiště to dělají a „zaměstnávají“ sokoly a psy. Například na moskevském Vnukově jsou jestřábi a lovečtí ukazováci, kteří detekují ptačí hnízda. Toto rozhodnutí je ale spojeno i s vlastními obtížemi – opeřené a ocasé pomocníky je potřeba udržovat, krmit a ošetřovat. Proto v národním měřítku zůstávají technické prostředky stále základní.
Důležitou součástí letecké ornitologie je studium a analýza chování ptáků. A pokud se vědci zabývají globálními problémy v národním měřítku, pak samotná letiště mohou shromažďovat aktuální analýzy. Nedávno navrhl Výzkumný ústav „Vector“ holdingu Ruselectronics komplexní řešení – ornitologický systém bezpečnosti letu pro letiště Orni, zahrnující jak sledovací systém, tak odstrašující zařízení. Systém již byl testován v Pulkovo v Petrohradě.
Orni se skládá z jednoho až čtyř radarů, které mohou současně sledovat přelety až stovky ptáků na vzdálenost až 21 km. Všechna data se automaticky ukládají a přenášejí do dalších letištních služeb. Orni také obsahuje subsystém pro propojení s bioakustickými zářiči a dalšími zařízeními určenými k odplašení ptáků v nebezpečných oblastech. Tato metoda se kromě studia chování ptáků zdá mnohem humánnější než například střílení ptáků nebo používání jedů, které se v některých zemích praktikuje.
Události s tím související
Jak to funguje. Bezkontaktní teploměr
