¿Cómo un pequeño pájaro volador golpeando un avión resulta en un accidente aéreo?

Un error común es que las aves son suaves y esponjosas. Después de todo, están hechos de grandes plumas esponjosas, lo mismo que nuestras almohadas están hechas.

Un pájaro es en realidad una gran bola de carne y huesos voladores con un extremo puntiagudo afilado en el frente. La mayoría de los choques con pájaros ocurren cuando el avión despega o aterriza. Un 747 despega a aproximadamente 330 kmph o 92 m / s.

Suponiendo que un pájaro pequeño al que le gusta quedarse en aeropuertos ocupados como una paloma, se supone que el peso del impactador es de 1 kg.

Esto equivale a una energía cinética de

KE = 0.5 * m * v ^ 2 = 4232 J.

m – masa
v – velocidad del aire

Si el impacto del pájaro aplastó el ala en aproximadamente 5 cm, la fuerza promedio absorbida por el área impactada es

F * s = KE

F = KE / s = 42.3kN o 4.23 toneladas.

F – fuerza
s – desplazamiento

Estas 4.23 toneladas se extienden sobre un área del tamaño frontal del ave, aproximadamente 0.5 m por 0.1 m = 0.05m ^ 2.

p = F / A = 42300 / 0.05 = 0.85MPa

p – presión
A – área de impacto del ave

Un 747 tiene una carga máxima del ala de aproximadamente 7300 Pa, y la piel del ala, que permite un factor de seguridad de 3 y una presión máxima que es el doble que la carga promedio del ala, debería fallar aproximadamente 6 veces la carga del ala.

Carga de falla ~ 6 * carga de ala = 0.044MPa,

Esto es aproximadamente 19 veces menos que la carga de impacto de una paloma.

Estos cálculos de ninguna manera son precisos, pero le dan una idea del tipo de cargas que absorbería la estructura. Además, estos cálculos son a velocidad de despegue. Si el avión está a velocidad de crucero, o el pájaro golpea una pala del motor que gira a 10000 rpm, o si el pájaro es más grande que una paloma, el KE impartido es mucho más grande.

Por lo tanto, un pájaro pequeño puede dañar fácilmente un avión grande.

Estos son algunos ejemplos de cómo se ve un típico golpe de pájaro:

Vuelo de United Airlines golpea pájaro en descenso a Denver
Mira cómo se pueden destruir los aviones
Golpes de aves en alza?

PD: corrige mis cálculos si encuentras algo divertido. Incluso me sorprendieron los resultados que obtuve: P.

Fuentes
Ala cargando
Ejemplo de accidente automovilístico
Turbina de gas
Leyes de Newton del movimiento

El término técnico para tal evento cuando un pájaro colisiona con un avión en el aire es un “golpe de pájaro”. La posibilidad máxima de un ataque de pájaros es cuando un avión despega o aterriza en un aeropuerto, a altitudes más bajas y debido a la presencia de una población de aves más grande.

El peligro para el avión dependería de la parte del avión donde ocurre el choque de las aves. Ha habido casos de golpes de pájaros en las alas, el cono de la nariz y también en la cola, pero el peligro máximo para el avión sería si el pájaro es absorbido por el motor a reacción del avión. Tal evento podría ser particularmente peligroso ya que el pájaro podría impactar la cuchilla de un motor, desplazándolo en el camino de otra cuchilla y así sucesivamente. Tenga en cuenta que las palas del compresor del motor a reacción, que generalmente es el primer punto de colisión, giran a más de 10000 revoluciones por minuto, lo que aumenta la posibilidad de fallas catastróficas en cascada como estas. Los motores no funcionales pueden dificultar que los pilotos mantengan el control sobre la aeronave, lo que en última instancia puede provocar un accidente aéreo.

Sin embargo, la mayoría de los motores a reacción modernos tienen una disposición para apagar de forma segura un motor dañado en caso de un choque de pájaros, ya que un aterrizaje puede realizarse debido a la capacidad de deslizamiento inherente de cualquier avión. Un ejemplo de tal evento ocurrió en enero de 2009 cuando el vuelo 1549 de US Airways, un Airbus A320, tuvo que aterrizar en el río Hudson después de que sus motores sufrieron daños graves y no fue posible llegar a un aeropuerto para aterrizar de manera segura a tiempo.

Muchos fabricantes de motores también pintan una espiral blanca en las palas del compresor que permite a las personas en el suelo determinar que el motor está funcionando, y al mismo tiempo aparece como un círculo blanco durante la operación, evitando que las aves vuelen accidentalmente hacia él.

Fuentes de información:

  • Golpe de pájaro – Wikipedia
  • Bird Strike – SKYbrary Aviation Safety

Aunque es un pájaro pequeño, tiene algo de masa … Y se está moviendo.

El avión tiene una gran masa y se mueve a mayor velocidad en comparación con las aves …

Tomemos el principio de impulso,

Mv = p

Fuerza f = dp / dt

El pájaro cuando golpea el avión muchos el motor … Aumenta el impulso de repente …… ..

De este modo, aumenta la fuerza de repente … es decir, carga de impacto

Carga de impacto = 8 carga gradual

Debido a este motor de la aeronave falla … Hoy en día tienen un cortafuegos incorporado en las góndolas del motor para contener la explosión dentro del propio motor … por lo tanto, no causan ningún daño al avión

Los motores de los aviones succionan aire desde el frente. Este aire se mezcla con combustible y se quema dentro del motor. El escape gaseoso se expulsa a una velocidad muy alta desde la parte trasera del motor para crear la fuerza de reacción hacia adelante que empuja el avión hacia adelante.
La principal amenaza que representan los pájaros pequeños cuando vuelan dentro y alrededor de los aviones es que son absorbidos por el motor. Esto daña las cuchillas hacia la parte delantera del motor y el motor ya no puede aspirar aire. Sin un motor funcionando de manera efectiva, el avión pierde velocidad y, finalmente, su elevación es muy necesaria. ¡Esto podría provocar un accidente aéreo!
En 2009, un vuelo de US Airways aterrizó en el río Hudson después de que las aves golpearan el avión. Vuelo 1549 de US Airways
Puedes ver el episodio en Air Crash Investigation para entenderlo mejor.
¡Espero que ayude!

En general, el impacto de las aves significa que las aves son succionadas por la entrada del motor, en su mayoría motores a reacción y turbofan, ya que tienen enormes entradas de aire. Por lo tanto, estos motores se ven afectados por los golpes de las aves, a diferencia de la hélice, donde la entrada de aire está detrás de las palas.

Un pequeño pájaro que golpea el fuselaje / alas / estabilizador horizontal / estabilizador vertical de un avión probablemente no causará un choque y, de hecho, lo más probable es que pase desapercibido. Un pájaro o pájaros más grandes que entran en un motor a reacción pueden causar daños graves, incluida la destrucción del motor. Un ejemplo de esto sería el conocido incidente con el Airbus A319 que terminó en el río Hudson gracias a múltiples impactos de pájaros en ambos motores, lo que provocó que ambos fallaran cuando el avión se alejaba del aeropuerto.

Este tipo de incidente se llama incidente de colisión de aves. En este incidente, debido a la succión en el motor, debido a la pala de la turbina, el ave en algún momento es arrastrada durante el vuelo y esto puede dañar la pala debido a una carga repentina. Y disminuir la eficiencia.

Entonces, para evitar tal incidente, el diseñador ha construido recientemente algunos aviones con un dispositivo que puede instalarse en la popa del avión que emite la frecuencia ultrasónica para mantener a las aves alejadas de esa área alrededor de la aeronave, lo que puede provocar el impacto de las aves.