（九）发动机“吸鸟”吗

Spitwater 北京航空航天大学航空宇航推进理论与工程博士在读

飞机撞鸟是威胁航空安全的重要因素之一。全世界每年发生1万多起撞鸟事件，其中半数以上都是大中型客机。飞机的高速运动使得鸟击的破坏力很大，随着航空技术的提高，飞机撞鸟产生的重大事故在减少，但依然是一个问题。有些解释飞机撞鸟的科普文章中过分地强调了发动机吸气的重要性，这对公众有一定的误导。实际上鸟更多地撞在机头上，而不是撞入发动机。

1. 鸟撞概率主要和迎风面积相关

因为飞机比鸟的速度快很多，所以严格说来不是“鸟撞飞机”，而应该说“飞机撞鸟”。根据对2008~2015年间全世界撞鸟事件的统计，机头是撞鸟最多的位置，占比42%，其次是发动机和机翼，各占16%左右。这种比例基本上对应着相应部位的正面投影面积，机身的投影面积是大于两个或四个发动机之和的，所以多数鸟是撞在机头上。

2. 发动机进口的流动状态

发动机“吸鸟”的说法并不严谨，因为飞机正常飞行时，发动机正前方的气流并不加速流向发动机。鸟不是被发动机吸进去的，而是被发动机撞上的。只有当飞机在跑道上缓慢滑行，而发动机转速又比较高时，飞过发动机进口附近的小鸟才有可能被吸入发动机。

不过从另一角度说，气流接近发动机时是不减速的，而接近机头或者机翼前缘附近时是减速的。转换到地面坐标，发动机对正前方的空气几乎没有扰动，而机头或机翼则会把正前方的空气“推跑”。因此，发动机的吸气还是会稍微加大一些鸟撞的概率的，只不过作用不大。

3. 发动机能吸人，但喷人更厉害

航空发动机确实具有强大的“吸力”。最大的民航发动机风扇直径超过3米，每秒钟可吸入的空气量超过1000立方米，小一点的发动机虽然流量小，但发动机进口处的速度都可以达到每秒钟100多米。为了防止吸入危险，民航飞机的发动机进口都设有警告标志，并严格规定距离。

由于空气是从四面八方汇聚向进口的，吸气引起的风速随着与发动机进口的距离增大而迅速衰减，一般距进口几米远的地方，风速就已经降低到每秒十几米的水平，相当于五~六级风，足够安全了。但出口不一样，气流在发动机的出口以射流形式喷出，危险范围会持续到上百米远的地方。

我们坐飞机时，如果留心观察，就能在客机的前门附近看到下图这样的警告标志，有的印在机身上，有的印在发动机上。

下面两图分别是装有CFM Leap-1A发动机的空客A319neo飞机的慢车和起飞状态下的出口气流分布图。可以看到，起飞状态发动机出口的气流影响范围是非常远的，即使是慢车状态，后面也非常危险，足可以吹翻小汽车。

下面两图分别A319neo飞机的维修手册上的配图给出的危险范围。（我重新画过）

受手册开本限制，这两个图也不是按比例画的，其实出口影响范围要大得多。

把起飞状态的危险范围按比例画出来，是下图这样：

可见，发动机吸人的危险虽然存在，但只在距进口很近的地方，而发动机喷人可是非常厉害的。

早期的螺旋桨飞机更危险一些，螺旋桨切人的事故时有发生，而喷气发动机吸人的事故则很少见。比起吸人，更应该防着它喷人。

有一点要补充说明的是，鸟的飞行高度低，飞机撞鸟主要发生在起飞和降落的时候。尤其在起飞的时候，这时候飞机的速度低，但发动机几乎处于最大状态，所以还是有一定的“吸鸟”效果的。但仍然需要鸟飞到发动机进口附近才会有作用。

4. 总结

1、空中飞行时，发动机前面的气流是冲入发动机的，发动机并没有吸入作用。

2、地面滑行时，发动机对前面空气有很强的吸入作用，但即使发动机工作在起飞状态，危险范围也只局限在距进口10米左右。

3、发动机出口的喷流作用很强，可以影响到200多米远的地方。

4、这个问题其实就是前一篇文章“吹吸大不同”的一个实例。

原作：王洪伟