В мировой авиации термином «bird strike» обозначают столкновение воздушного судна с птицей, что часто является чрезвычайным происшествием. Вот пример из истории отечественной военной авиации. 1 апреля 1977 года самолет МиГ-15 УТИ, пилотируемый полковником Н. Н. Григоруковым и майором Г. А. Торбовым взлетел с бетонки аэродрома Фалькенберг (ГДР) для разведки погоды. Через несколько минут после взлета на высоте 120 метров голубь-горлица пробила фонарь кабины и выбила правый глаз Н. Григорука. Фонарь кабины изнутри были залит кровью и заполнен перьями. Только героические усилия пилота, лишенного глаза, позволили вернуть самолет на аэродром и благополучно посадить. Президиум Верховного совет СССР наградил Н. Н. Григорука за мужество и самоотверженность орденом Красного Знамени.
Пугало хищной птицы, призванное отогнать мелких птах от аэродромов. Работает это не всегда…
И это натворила безобидная птичка, массой всего в несколько десятков грамм. Попадание молнии в фюзеляж чаще всего гораздо безобиднее птахи, влетевшей в кабину или воздухозаборник двигателя.
Считается, что первая катастрофа, случившаяся по вине птицы, произошла в 1912 году в Калифорнии. Чайка своим телом перерубила управление рулями, и крылатая машина упала в океан. Знаковыми в нашей стране стали встречи с птицами в период Великой Отечественной войны – было несколько катастроф и повреждений боевых самолетов в результате столкновений главным образом с крупными водоплавающими птицами: гусями и утками. В отечественных ВВС не вели учета количества столкновений с пернатыми, поэтому говорить о точных цифрах не приходится.
А вот наши союзники кропотливо считали каждый инцидент – с 1942 по 1946 года в американские самолеты попало 473 птицы с последствиями различной тяжести. Это позволило собрать некую статистику по вероятности встречи с птицами, а также выявить факторы, влияющие на столкновения. В отечественной же авиации даже в послевоенное время особого внимания на птиц в небе не обращали. Приведу еще несколько происшествий в российском небе. В 1946 году Ил-2 на бреющем полете над озером Чаны столкнулся с взлетающим лебедем, массой в несколько килограмм. В итоге машина врезалась в воду и затонула.
Несколько примеров, иллюстрирующих важность авиационной орнитологии. Помимо человеческих жертв, столкновения с птицами ежегодно приводят к многомиллионным убыткам
В 1953 году уже пассажирский Ил-12 влетел в стаю уток, которые частично разрушили фюзеляж и перерубили провода, идущие к двигателям. Двигатели самолета заглохли, и машина вынужденно приводнилась на Волгу. Жертв и пострадавших удалось избежать. В книге «Испытано в небе» летчик Марк Галлай рассказывает о собственной встрече в небе с грачом, который на высоте 200 метров пробил фонарь кабины и нокаутировал пилота. Только неимоверная удача (Галлай на время потерял сознание) и мастерство пилота позволили избежать трагедии. Впоследствии он писал:
В начале 60-х годов, с развитием реактивной авиации, ситуация с птицами ухудшилась – частота столкновений возросла. Во-первых, теперь птице стало гораздо тяжелее уходить от столкновения с несущейся на скорости около 800-1000 км/ч машиной. Во-вторых, даже легкий голубь, попавший в воздухозаборник реактивного двигателя (в который его просто засасывал) мог наделать там много бед – разрушались бешено вращающиеся лопатки турбин, возникал пожар и самолет нередко падал. В-третьих, возросшая скорость самолетов усугубила последствия ударов птиц о фюзеляж – теперь они проламывали обшивку, разрушали конструкции и вызывали разгерметизацию. В «Военно-историческом журнале» в этой связи приводятся нехитрые расчеты, показывающие, что при скорости самолета в 700 км/ч чайка, массой 1,8 кг, оставляет на фюзеляже разрушения, сравнимые с попаданием трех 30-мм снарядов. Никакое пуленепробиваемое стекло удар такой энергии выдержать не в состоянии.
Lockheed L-188A Electra
Определенным переломным моментом для гражданских авиационных перевозок стала катастрофа пассажирского турбовинтового авиалайнера Lockheed L-188A Electra в октябре 1960 года. Самолет, взлетая из Бостона столкнулся со стаей скворцов, которые вывели из строя два левых двигателя. Машина накренилась и упала в Бостонскую бухту, унеся жизни 62 человек.
Авиационная орнитология
Первые же исследования устойчивости летательных аппаратов к столкновению с птицами показал, что изменением конструкции этого добиться тяжело. Фактически, в конструкцию воздушных судов внесли только одно техническое изменение – акрилполикарбонатное остекление кабины пилотов, способное выдержать удар птицы массой 1,6 кг на скорости до 970 км/ч. Для более эффективной работы требовалось создать комплекс мер, позволяющих избегать встречу с птицами во время полета. Поэтому привлекли на помощь орнитологов, экологов и биоакустиков. Уже в 1963 году в Ницце состоялся первый международный симпозиум по авиационной орнитологии, а годом ранее в Канаде организовали работу Комитета по опасности птиц для самолетов. За последующие 50 лет практически все страны, обладающие более или менее значительным авиапарком, создали у себя аналогичные структуры.
С 2012 года головной организацией занимающейся защитой гражданской и боевой авиации от столкновений с пернатыми, является World Birdstrike Association (WBA). Постоянный обмен данными и мониторинг авиационных происшествий показал, что наибольшую опасность представляют крупный водоплавающие птицы – до 30% и более, на втором месте чайки (26% столкновений) и на третьем хищные птицы – до 18%. Естественно, самый опасный период полета – это взлет и посадка, статистики говорит, что до 75% всех столкновений происходят именно в этот период. При этом, птицы могут «атаковать» самолеты еще на взлетно-посадочной полосе – во время разбега и посадки.
Человек вторгся в область обитания птиц со своими законами. Последствия не заставили себя долго ждать…
В 1978 году Boeing-747 во время разгона перед взлетом в лионском аэропорту на скорости 290 км/ч засосал несколько чаек во все четыре мотора. Пилоты сумели «притормозить» гигантский самолет только на самом краю ВПП. И не только птицы способны на такое. Лисы, волки и бродячие собаки могут на несколько часов парализовать работу как гражданского аэропорта, так и военного аэродрома. В идеале, аэродромным службам приходится не только огораживать территорию, но и бороться со всякой мелкой живностью (кроты, полевки и др), входящей в рацион питания хищников. А это, в свою очередь, требует особого ухода за растительностью и тому подобное. Кроме режима взлет-посадка, самолет может встретиться с птицами на высоте от 100-500 метров. В данном диапазоне проходят «эшелоны» сезонных и суточных миграций птиц – в общей сложности они становятся виновниками 35% столкновений с пернатыми.
На высотах 1000-3000 метров пилотам также нельзя успокаиваться. Встречи с тяжелыми гусями и грифами могут привести к печальным последствиям. Так, в 1962 году гриф пробил остекление кабины индийского авиалайнера и убил второго пилота. На высокой скорости такие птицы способны не просто пробивать стекло, но буквально проламывать лобовую проекцию фюзеляжа.
В СССР и позже в России достаточно сдержанно относились к описанной выше проблеме. Хотя у нас и птиц не меньше, и миграционные пути пернатых вдоль и поперек пересекают небо страны. Только в 2009 году состоялась Первая Всероссийская научно-техническая конференция «Проблемы авиационной орнитологии», на которую были приглашены профильные специалисты из ближнего зарубежья. Российская гражданская авиация в большей степени заимствует подходы и методы защиты, разработанные несколько десятилетий назад в ведущих странах дальнего зарубежья. Если сейчас эта ситуация изменяется, то не самым кардинальным образом. В Военно-воздушных силах СССР подразделение авиационной орнитологии появилось также с большим опозданием – 21 февраля 1970 года. Новая структура была подведомственна Метеорологической службе Генерального штаба ВВС. Спустя шесть лет после основания в войсках появилась должность для офицеров-орнитологов по обеспечению орнитологической безопасности полетов. Также в 7-м Главном метеорологическом центре МО организовали кафедру авиационной орнитологии под руководством подполковника Владимира Белевского. Специалисты ведомств, в которых работали не только кадровые военные, но и профессиональные биологи, создавали сезонные карты с орнитологическими фронтами. Основываясь на этих данных Главный авиационно-метеорологический центр мог ограничить полеты боевой авиации в период активной миграции птиц. Однако, этого было недостаточно и для борьбы с птицами на аэродромах приходилось применять широкий спектр мер пассивной и активной защиты.
Схема размещения средств активного отпугивания птиц на аэродроме
Самым, наверное, бережливым способом защиты летательных аппаратов от невинных птиц является регулярный уход за территорией аэродрома. Цель – создание такого внешнего вида, который бы не привлекал птиц. Поэтому никаких свалок поблизости, а все бытовые отходы требуется хранить только в непрозрачных мешках, чтобы не привлекать лишнего внимания зорких птичьих глаз. Кроме этого, все мелкие водоемы должны быть также устранены – они могут стать местом обитания самых опасных, тяжелых и неповоротливых водоплавающих птиц. Траву вблизи ВПП, естественно, регулярно выкашивают (чтобы всякие перепелки гнезда не вили) либо заменяют невысоким клевером с люцерной. Отсутствие высокой травы помогает избегать еще и расселения мелких грызунов, на которых охотятся хищные пернатые. Также предпочтительно вырубать на удалении в 150-200 метров от рулежных дорожек и ВПП все деревья и кустарники.
Это является одним из указаний Международной организации гражданской авиации (ICAO, International Civil Aviation Organization), координирующей соблюдение безопасность авиаперевозок. Дальше – сложнее. В уважающих себя компаниях специалисты исследуют флору на предмет медоносов, которые привлекают насекомых, которые, в свою очередь, являются кормовой базой для птиц. Нередко все вышеописанные приемы не дают ощутимого эффекта – стаи птиц продолжают летать косяками поперек взлетной полосы. Приходится тщательно обследовать территорию на удалении в несколько километров от аэропортов. Таким образом в Томске удалось пресечь смертельно опасные полеты голубиных стай поперек ВПП местного аэропорта. Оказалось, что голуби сотнями летали кормиться из ближайшего села на ферму. Пришлось все доступные корма изолировать от птиц, что и стало решением проблемы. Кстати, выносить аэропорты в глухомань от всего населенных пунктов нельзя – птицы рассматривают поселки как отличную кормовую базу и не отвлекаются лишний раз на место базирования самолетов.
Естественно, пассивные методы защиты аэродромом и аэропортов абсолютно недостаточны и должны применяться в комплексе с активными приемами отпугивания. При этом важно помнить, что только в России каждый десятый вид пернатых занесен в Красную книгу. Это заставляет разрабатывать особые подходы к активной защите путей авиасообщения.
Одним из самых первых способов отпугивания птиц стали биоакустические приспособления, транслирующие пернатым нарушителям сигналы тревоги и крики хищных птиц. Первыми в этом деле стали американцы, когда в 1954 году разогнали нежелательные стаи скворцов записанными птичьими криками бедствия. Современным примером служит зарубежная установка Bird Gard, которая имеет широкий спектр применения — от токсичных для птиц производств и сельскохозяйственных угодий до крупных авиационных транспортных узлов. Из отечественных аналогов можно привести установки «Биозвук МС» и «Беркут». Общим требованиям к использованию подобной техники является удаленность от мест проживания людей – издаваемые звуки очень громкие (более 120 Дб) и способны нарушить психическое равновесие обитателей небольшого поселка. На расстоянии в 100 метров такой звук может вызвать у человека рвоту. Система «Биозвук МС» и менее мощная модификация ММ с 2017 года поставляется в Министерство обороны России. Очевидно, что одним из важнейших объектов использования биоакустических отпугивателей стала авиабаза в Хмеймиме. Во-первых, в зимний период там активность пернатых если и уменьшается, то незначительно, поэтому опасность встречи с птицами фактически круглогодична. И, во-вторых, Ближний Восток – это одна из главных миграционных трасс птиц разного сорта и калибра. Производители биоакустических систем напоминают, что только панические для птиц сигналы недостаточны. Требуются еще как минимум еще и шумовые пропановые пушки, время от времени имитирующие оружейные выстрелы. Настоящим хайтеком стала роботизированная система «Airport Birdstrike Prevention System» от южнокорейских инженеров, которая в автономном режиме способна патрулировать окрестности аэропорта и военной базы. В случае обнаружения бортовым локатором пернатого нарушителя машина отпугивает его акустическим оружием (знает «язык» 13 видов птиц) и облучает лазером.
Американская установка Bird Gard
Однако птицы далеко не всегда готовы адекватно реагировать на звуковые раздражители. Так, в конце 80-х годов в СССР военные и гражданские авиаторы решили провести эксперимент и определить, насколько быстро чайки адаптируются к биоакустическим отпугивателям. Для испытательного полигона выбрали свалку вблизи аэропорта Пулково, которая была словно в снежном покрывале от кормящихся чаек. Включили отпугивающие сигналы. Оказалось, что с каждым разом все меньшее количество птиц реагировало на раздражитель. Удивительно, но даже курицы, живущие в хозяйствах вблизи вертолетных площадок, со временем стали абсолютно индифферентны к пролетающем прямо над ними винтокрылым машинам. Поэтому все ухищрения по биоакустике могут быть эффективны только против непуганых экземпляров.
В своё время ВВС Советского Союза с такими защитными аэродромными системами зашли в тупик. Ежегодно армия теряла от столкновений с птицами до 250 двигателей и несколько самолетов с пилотами. Вот что сказал в начале 80-х годов генерал-майор Виктор Литвинов, начальник Метеорологической службы ВВС:
Итогом такой критики стало постановление правительства СССР, в котором прямо говорилось о необходимости разработке комплекса мер по борьбе с птицами вблизи авиаобъектов. Но случилось это за несколько лет до развала страны…
Петарды, химия и шары
Для усиления эффекта отпугивания дополнительно применяют пиротехнические средства типа ракетницы «Халзан» с патроном ПДОП-26 (патрон для отпугивания птицы). Устройство создает в небе настоящее шоу с хлопками до 50 децибел, искрами и оранжевыми дымами. Предшественниками шумовых газовых пушек были карбидные установки, в которых взрывался ацетилен. Со временем поняли, что гораздо безопаснее и удобнее взрывать готовый газ, чем синтезировать его из карбида и воды. Но в любом случае такие системы малоприменимы для гражданских аэропортов из-за своей взрыво- и пожароопасности. С конца 80-х в мировую практику вошли лазерные излучатели, способные создать ситуацию дискомфорта у птиц на расстоянии до 2 км. Первопроходцами в это деле также были американцы, испытавшие устройства на птицах долины Миссисипи.
Кардинальным способом борьбы с птицами стало банальное отравление животных. Эта практика разрешена не во всех странах. Так, Италии, Австрия, Португалия и еще несколько стран Евросоюза не применяют химическое воздействие на птиц. Авициды (птичьи яды) запрещены и в США. В России такие вещества используются не в авиационном секторе, а для защиты сельскохозяйственных полей. Основным препаратом стал авитрол. Он и его производные в самых минимальных концентрациях вызывают непроизвольные конвульсии у животных, сопровождаемые криками птичьего ужаса. Это очень хорошо отпугивает остальных собратьев по виду. Альфахлоралоз – это снотворное для птиц, используемое на аэродромах. Вид спящих в произвольных позах собратьев вызывает у остальных птиц панику, подозрение в массовом и смертельном отравлении территории. В итоге крылатые нарушители воздушного пространства надолго ретируются. Кстати, прием развешивания трупов птиц на всеобщее обозрение также является эффективным средством отпугивания. Минусом использования химических веществ является немалый процент летальности, а также выветривание отравы с аэродромов.
У птиц очень зоркие глаза. Ученые решили обратить это свойство против них. Яркое изображение глаза хищной птицы или просто контрастные круги на шарах стали новым средством борьбы с пернатыми. Но лишь на первое время. Из воспоминаний советских военных метеорологов:
«Помню такое нововведение, как “шар-глаз”. Японцы предложили СССР закупить у них эффективное средство борьбы с птицами. В районе взлётно-посадочной полосы в воздух на тросе поднимался надувной шар с изображением глаза ястреба. Птицы должны были думать, что это глаз хищника, пугаться и улетать. Мы опробовали шар на одном из аэродромов и выяснили, что он действительно работает. ВВС закупили у японцев крупную партию шаров, которые распределили между всеми объединениями. Вскоре, однако, выяснилось, что птицы привыкают к присутствию “шара-глаза” и со временем начинают его игнорировать. Использование японского новшества, само собой, завяло, а на даче у каждого уважающего себя аэродромного метеоролога появились невостребованные шары». Точнее об эффективности визуальных средств борьбы и сказать нельзя…
Грозный “глаз-шар”
Естественный хищник на службе аэропорта
Среди множества других способов защиты летательных аппаратов (сетей, трещоток, радиоуправляемых моделей птиц, зеркальных шаров, пугал и радиолокаторов) выделяются по своей эффективности ручные хищные птицы отрядов соколиных и ястребиных. Они на генетическом уровне вселяют страх в большинство пернатых. Впервые соколы и ястребы встали на службу в основных аэропортах и военных базах мира в 60-х годах, но в СССР они пришли только к концу 80-х. Помогли соседи по социалистическому лагерю из Чехословакии, которые создали методику дрессировки среднеазиатских соколов-балобанов. Однако в Советском Союзе так и не успели наладить практику широкого использования крылатых хищников в интересах авиации. Пожалуй, соколы эффективно работали только в Кремле, отгоняя мирных птичек от ухоженных пейзажей и цветников. Сейчас же большинство крупных аэрогаваней России пользуется недешевыми услугами орнитологической службы, главные роли в которых играют соколы и ястребы. Это тоже не панацея: животные болеют, линяют, устают, требуют специфического ухода и дрессировки. К тому же некоторые птицы отличаются бесстрашием (например, чайки), и, как только хищник садится на руку «оператора», тут же возвращаются на старое место.
Противостояние самолета и пернатых далеко до своего финала. С каждым новым шагом человека птицы находят пути адаптации и снова возвращаются в привычное место обитания. А человек как был лишним в воздухе, так им и остался.
Автор: Евгений Федоров
Источник: https://topwar.ru/