Как самолеты готовят к столкновениям с птицами и почему это все равно не помогает? Отвечает авиационный колумнист Анастасия Дагаева: Carnegie.ru

Столкновение с чайками возле аэропорта Жуковский 15 августа чуть не привело к гибели лайнера А321, и только грамотные действия пилотов Дамира Юсупова и Георгия Мурзина спасли пассажиров. Можно ожидать, что еще некоторое время эта тема будет активно обсуждаться в СМИ. Возможно, власти даже закроют свалку под Жуковским, предполагает авиационный колумнист Анастасия Дагаева в статье для Московского центра Карнеги. Но проблема не будет решена кардинально: производители самолетов и двигателей для них, авиакомпании и аэропорты лишь снижают вероятность столкновений или тяжесть последствий. С разрешения Carnegie.ru «Медуза» публикует статью целиком.

15 августа 2019 года войдет в историю гражданской авиации. Лайнер A321 «Уральских авиалиний» после взлета с аэродрома Жуковский попал в стаю чаек. Птицы врезались в двигатели, которые один за другим вышли из строя. Пилоты Дамир Юсупов и Георгий Мурзин посадили самолет с неработающими двигателями в кукурузное поле и спасли жизни 233 человек.

Удивительную посадку тут же сравнили с историей 10-летней давности в Нью-Йорке. Пилоты US Airways Чесли Салленбергер и Джеффри Скайлз после того, как в двигатели А320 попали птицы, совершили приводнение на Гудзон. Все, кто был в самолете, выжили. Случившееся стали называть «чудом на Гудзоне». За «чудо в кукурузном поле» Юсупов и Мурзин заслуженно получили звание Героев России, а пятеро бортпроводников — ордена Мужества.

Однако радостная новость вскоре вызвала нерадостные вопросы. Как стая чаек оказалась в районе аэропорта? Почему их не отгоняют? Какова вообще орнитологическая обстановка вокруг российских аэропортов?

Пресс-служба Жуковского сообщила, что сам аэропорт не имеет отношения к разгону птиц — этим занимается Летно-исследовательский институт имени Громова, на территории которого расположен аэропорт. СМИ обнаружили, что всего в двух километрах от взлетно-посадочной полосы находится несанкционированная свалка. Это подтвердил Росприроднадзор. Похоже, свалка и привлекла чаек. Минприроды велело разобраться, напомнив, что в радиусе 15 километров от центра аэродрома никаких свалок быть не должно.

После героического поступка Юсупова и Мурзина на тему птиц еще пошумят; возможно, даже закроют свалку под Жуковским. Но столкновения с птицами не прекратятся. Они, по статистике, происходят все чаще по всему миру. Люди и птицы отвоевывают друг у друга небо и вообще среду обитания. 

Больше рейсов — больше столкновений

Столкновения самолетов с птицами происходят с момента зарождения авиации. Впервые про bird strike сообщил один из братьев Райт в 1905 году, когда летел в Огайо над кукурузным полем. Через семь лет произошел первый фатальный случай: самолет столкнулся с чайкой на побережье Южной Калифорнии; единственный человек на борту — пилот — погиб. 

С середины XX века начинается эра реактивных двигателей, что дает мощный импульс развитию пассажирских авиаперевозок. В 1980 году в мире выполнялось 18 миллионов рейсов, в 2018 году — уже 46 миллионов, сообщает IATA. Уже пятый год подряд авиакомпании мира совершают более 100 000 рейсов в день. Откройте приложение Flightradar24, и вы ужаснетесь количеству самолетов, которые сейчас в небе.

Прошлый год в мировой авиации стал рекордным не только по числу перевезенных пассажиров — 4,3 миллиарда человек, но и по количеству столкновений с птицами. После изучения материалов Международной организации гражданской авиации (ICAO), Федеральной авиационной администрации США (FAA) и Росавиации стоит отметить пару моментов. Во-первых, авиационные власти отслеживают столкновения самолетов в целом с дикими животными (в Африке это может быть и носорог, вышедший на взлетно-посадочную полосу), но на птиц приходится почти 95% таких инцидентов. Во-вторых, далеко не все страны добросовестно фиксируют эти столкновения — больше 70% сообщений приходится на страны Европы и Северной Америки, так что нужно быть готовым к статистическим искажениям.

Начнем с главного на сегодня документа — отчета ICAO, основанного на анализе сообщений от 91 страны, включая Россию. За 2008-2015 годы в мире произошло 97 751 столкновение диких животных с самолетами. Получается в среднем по 12 218 случаев ежегодно. Для сравнения: в период за 2001-2007 годы столкновений зафиксировано в 2,3 раза меньше.

Из 97 751 столкновения лишь треть стала причиной повреждений самолета различной степени — от полной неисправности (0,05%) до практически незаметных царапин или вмятин (92%). В 2501 случае столкновение повлияло на полет, что вызвало аварийную посадку (49%), прерванный взлет (20%), отключение двигателей (3%) и т. д.

Чаще всего столкновения с птицами происходят в летние месяцы, пик — в августе. Это связано с тем, что начинает летать много молодых неопытных птиц, а также — с миграцией на юг (40% птиц, попадающих в самолет, перелетные). Более 80% всех столкновений происходит на высоте до 500 метров, то есть на этапе взлета или посадки самолета. Эти фазы полета и без птиц считаются самыми сложными.

Следующий любопытный документ — отчет FAA, анализирующий ситуацию с дикими животными в гражданской авиации США за 1990–2018 годы. Эксперты первым делом напоминают, что 2018 год в орнитологическом сообществе был знаковым — исполнилось 100 лет с момента подписания договора о защите перелетных птиц (Migratory Bird Treaty Act). С этой инициативой выступили США и Великобритания, затем к ней присоединились Мексика, Россия и Япония. Этот акт — один из главных документов, защищающих птиц; он позволяет им перемещаться, гнездиться, размножаться без препятствий и проблем. Но чем лучше живется птицам, тем больше их становится, а значит, тем выше риски для авиации.

В 2018 году FAA зафиксировала 16 020 столкновений с дикими животными (15 799 из которых с птицами). FAA ведет учет самолетов, летающих на территории США, а также самолетов с американской регистрацией в других странах. Если сравнить с 2017 годом, то это больше на 9%, а если с 1990 годом, то получится рост в девять раз. Что касается повреждений самолетов, то их количество с 2000 года снижается — с 741 до 684. Вот такая статистика по части птиц у самого большого в мире авиационного рынка.

Росавиация второй год подряд фиксирует более 1000 сообщений о столкновении с птицами. В 2018 году 25 авиакомпаний страны имели такие случаи: 66,3% сообщений приходится на группу «Аэрофлот» (с учетом «России» и «Победы»); 14,4% — на «Ютэйр»; 11,8% — группу S7 («Сибирь» и «Глобус»). В 2017 году на 100 000 взлетов и посадок приходилось 3,7 происшествий и инцидентов, связанных со столкновением с дикими животными, включая птиц, в США этот показатель был на уровне 1,5.

Авторы отчета FAA обеспокоены тем, что участились случаи попадания в самолеты крупных птиц: гусей, уток, чаек и прочих, чей вес больше килограмма. Это создает угрозу серьезных повреждений фюзеляжа, крыльев, двигателей, что может приводить и к фатальным последствиям для людей (птицы при столкновении всегда погибают). Популяции крупных птиц стремительно растут, как и их адаптивность к жизни вблизи аэродромов и даже космодромов. В 2005 году во Флориде несколько грифов врезались в космический шаттл Discovery в момент его отрыва от земли.

В книге Bird Strike in Aviation: Statistics, Analysis and Management приводится статистика авиакатастроф, вызванных птицами. С 1912 года (первого фатального случая) произошло 55 несчастных случаев, в которых погибло 277 человек. Самая серьезная авиакатастрофа случилась 4 октября 1960 года. При взлете все четыре двигателя самолета Eastern Airlines облепила огромная стая скворцов. Двигатели вышли из строя, и самолет рухнул в Бостонскую бухту. На борту находилось 62 человека, все погибли. 

Всего в период с 1959 по 2018 год в мире произошло 1569 авиакатастроф; число жертв составило 30 090 человек, следует из данных Aviation Safety Network. 

Главный враг птицы — птица

Итак, проблема столкновения птиц с самолетами существует уже более 100 лет. Но до сих пор нет гарантированных способов ее решить. На разных этапах производители двигателей и самолетов, авиакомпании и аэропорты лишь снижают вероятность столкновений или серьезность последствий. 

Самое опасное для самолета после столкновения с птицей — это отключение двигателя, а то и нескольких двигателей. По данным ICAO, на 97 751 сообщение за 2008–2015 годы приходится меньше 0,1% таких ситуаций. Но если с одним отключенным двигателем можно долететь до ближайшего аэропорта, запросив экстренную посадку, то с двумя — садиться нужно немедленно, стараясь выбрать более-менее приемлемую площадку. В 2009 году в Нью-Йорке это оказалась река, в 2019-м в Подмосковье — кукурузное поле. 

С появлением реактивного двигателя сразу был внедрен такой тип испытаний, как «заброс птиц». Из огромной пневматической пушки (ее еще называют chicken gun, потому что первое время использовали кур) на высокой скорости вылетают тушки птиц в работающий на стенде двигатель.

Этот тест имеет множество требований, в том числе и к птице для заброса. Птица должна быть здорова, перед тем как будет убита для проведения испытаний. Мало того, перед пушкой каждую птичку ожидает рентгеновское обследование — это нужно, чтобы убедиться в целостности ее скелета и отсутствии каких-либо посторонних включений. Бройлеры из магазина не подойдут: птица должна быть целой, не ощипанной, комнатной температуры, рассказывал журнал «Популярная механика» после посещения испытаний двигателя для самолета Sukhoi Superjet 100.

Всего для инженерных испытаний и сертификации требуется 70–100 птиц. Добываются они максимально гуманным способом — с помощью охотничьих хозяйств и экологов, которые регулируют численность популяций пернатых. Чаще всего в испытаниях используются чайки весом один килограмм. Однако после случая на Гудзоне, когда в двигатель попало несколько канадских гусей весом 3,6 килограмма каждый, США и Европа решили включить в тесты птиц крупнее чаек.

При испытаниях двигатель от удара птицы должен как минимум остаться на месте, не загореться и не взорваться. Производители двигателей думают и над усилением конструкции, способной выдерживать мощные удары. Но тут все непросто. Исследование Pratt & Whitney показало, что добавление к лопасти турбовентилятора даже небольшого количества материала, равного толщине двух листов бумаги, может увеличить вес двигателя более чем на 45 килограммов.

Главные профилактические меры против столкновений с птицами в небе принимают на земле. Для отпугивания птиц используют несколько видов оборудования: пропановые пушки (за счет газа они издают хлопки, которые слышны на расстоянии до одного километра), биоакустические установки (имитируют тревожные крики разных видов птиц, предупреждающие об опасности) и акустические установки, имитирующие звуки выстрелов.

В ход идут и простые технические средства: зеркальные шары с глазами хищных птиц, имитации хищных птиц, блестящие ленты, пугала. В арсенале Шереметьева противоприсадочные сети и шипы — они не позволяют птицам садиться в пределах аэродрома. Шипы также крепят на зданиях и сооружениях аэропорта. Во Внукове на летном поле установлены ловушки для ворон и голубей, против хищных птиц используют телеметрическое оборудование и датчики слежения.

Приемы отпугивания нужно постоянно менять, потому что птицы быстро адаптируются. «К шуму самолетов они привыкают довольно быстро… Мы неоднократно находили гнезда в трех метрах от взлетно-посадочной полосы. Кратковременное повышение уровня шума от движущихся самолетов не оказывает на птиц никакого действия… Всегда находится пара видов птиц, которые игнорируют эти шумы, адаптируются к ним и спокойно используют эту территорию для успешного размножения», — рассказывал «Медузе» руководитель отраслевой группы авиационной орнитологии Сергей Рыжов.

Эффекта привыкания нет разве что у контактных средств профилактики, типа использования ловчих птиц. Этот метод орнитологи используют в аэропортах больше 40 лет, и он эффективен — птицы не перестают бояться тех, кто их убивает. Домодедово и Внуково используют для этих целей ястребов-тетеревятников.

Много веков человек смотрел на птицу и завидовал ее способности летать. Первые летательные аппараты человек строил по образу и подобию птицы — с подвижными крыльями. Документ, который стал фундаментом для развития самолетостроения, еще в 1505 году создал Леонардо да Винчи. Он назвал его «Кодекс о полете птицы», где в подробностях описал процесс птичьего полета, снабдив рисунками.

Но стоило в начале XX века человеку взлететь, как птицы из вдохновителей превратились в опасного соперника. Статистика показывает, что конфликт не исчерпан, а, наоборот, лишь усиливается. Люди осваивают новые территории, вырубая леса и занимая поля, а птицы приспосабливаются к городским условиям, ищут новые источники корма и места для гнезд. Возможно, людям удастся изобрести принципиально новые средства отпугивания птиц на земле или надежные способы защиты от них в небе. Но полеты — ни птиц, ни людей — точно не прекратятся. Остается лишь как-то не встречаться на одной высоте.

Читайте также на Carnegie.ru

• Слишком идеальный. Почему региональный самолет Sukhoi Superjet 100 так тяжело летит
• Ненужный «Антонов». Как российско-украинская политика разрушает авиапром
• Третье место на двоих. Как Китай и Россия начинают строить широкофюзеляжный самолет