Tuesday, September 3, 2013

機場鳥擊防治漫談


2008/08/16 05:05

前言

自從萊特兄弟在1903年底所發明的機械動力飛機升空後,人類開始和鳥類及昆蟲共享空域,然而不到十年,我們和天空原來的主人─鳥類就開始產生衝突,也就是鳥擊事件,1912年第一位飛越美洲的卡爾 羅傑士(Cal Rodgers, BASH, http://safety.kirtland.af.mil/AFSC/Bash/) 就因為鳥擊而墜機喪生。
在飛機動力尚小的螺旋槳時代,機體的設計通常有較高的滯空能力,在失去動力後能繼續滑翔,有較高的機會尋找安全的地點降落,但飛機動力系統進入噴射引擎年代後,為減少空氣阻力,機翼面積縮小,特別是高速戰鬥飛機,一但飛機失去動力而失速後,便同時失去滯空能力,非常危險。噴射機和鳥在空中撞擊最大的憂慮便是鳥吸入引擎或撞入駕駛艙,因為鳥體型雖小,但由噴射飛行所產生的相對高速,其產生的巨大動能,能使柔軟的鳥體對堅硬的金屬引擎葉片或艙蓋玻璃造成重大損傷,因而讓飛機失去動力或導致飛行員傷害。過去重大的鳥擊事件如:1996年七月,比利時空軍的一架 Lockheed C-130運輸機在荷蘭的Eindhoven機場進場時遭鳥擊﹐墜落在跑道上﹐造成37名乘員中的30名死亡,是史上傷亡最慘重的軍機鳥擊事件。1995年九月﹐美國空軍的E -3 A WACS預警機在阿拉斯加的Elmendorf空軍基地起飛時遭鳥擊﹐墜落於跑道外 一英里 的樹林中﹐全部24名機員喪生﹐飛機全毀。金額損失最大的軍機鳥擊事件發生於1987年九月﹐美軍一架B1-B轟炸機在進行高速低空訓練時遭鳥擊﹐翼基的液壓系統受損﹐飛機全毀﹐六名機員中只有三名生還。
鳥類飛行高度大部分在距地面500公尺 以下空域,因此美國空軍鳥類/野生動物航空器撞擊危機小組(BASH, Bird/wildlife Aircraft Strike Hazard Team, http://safety.kirtland.af.mil/AFSC/Bash/stats.html統計的鳥擊有89%發生在這個高度以下,所有鳥擊事件中有近三分之一是在30公尺 以下發生,會在這個高度飛行的飛機大部分是在起飛或降落階段,也就是在機場附近,另外就是戰鬥機進行低空炸射訓練階段正好是飛機最容易失速的狀態。
Cleary(1997)估計﹐美國1992-1996年間由於鳥擊所造成的民航機停飛時間每年達406,000小時,損失金額每年達216,000,000美元。美國鳥擊委員會(Bird Strike Committee1998http://www.birdstrike.org/ )指出每年美國軍民航機因鳥擊所造成的損失金額達兩億五千萬美元,到1996為止,鳥擊所造成的飛安事故已造成三百名左右的人員死亡,從美國鳥擊委員會今年的最新統計顯示,從1995至今,又有130人死於鳥擊事件,而1990-2000年間,每年鳥擊平均造成四億美元的損失,可見鳥擊事件有年年升高的趨勢。雖然每年報到委員會的鳥擊事件近九千件,但估計還有八成的事件未報上來。由於鳥擊對飛行機具和人員的損害如此嚴重,發生的空域又大多在機場附近,因此防止鳥擊的發生,成爲所有機場空安維護單位最重要的課題之一。為積極降低鳥擊事件的發生,必須全面了解個別機場或空域鳥擊發生的原因,以便制定有效的防治辦法。
1. 鳥擊防治:
A.        改善環境:
a. 加強跑道及四周草地排水,填平漁塭及低窪易積水地形,水溝、水道地下化或加蓋,以減少開放水域面積,以降低對水鳥的吸引力,及切斷其他鳥的飲水來源。
b. 增高所有草坪高度至3050公分 (BASH建議為11寸),並回收出租農地,改為高莖草地以減少喜在泥地及短莖草地覓食活動的黃頭鷺,鳩鴿類,八哥類,文鳥類及小雲雀的數量。
c. 單一化草地品種,結穗前同時割草,減少鳥類食物量。因爲多樣品種種草地結實時間不一,可提供鳥類較長時間的食物供應,品種單一化,管理人員可較精準預測草地結實時間,在結實前割除草穗,則全年無草籽吸引鳥類前來。
d. 移除基地内所有灌、喬木,減少鳥類食物來源及繁殖棲息處所。若要保有樹木,頂多只留單莖生棕櫚類,如大王椰子、可可椰子和檳榔。
e. 檢視所有房舍建築,填堵所有孔洞以防止八哥、麻雀築巢,減少屋簷或突出物以防範燕子類築巢。
B.       驅離及獵殺          
由於場外土地不是場方可以管轄的,因此無法從事機場外圍棲地改善工作,且就算場內棲地改變成非常不具吸引力,仍會有許多鳥穿越機場飛行,想到達場外有吸引力的地點,造成飛安的困擾,而對一些鳥類而言,環境空曠本身就是一種吸引力,機場是無法改變這種環境現實的。因此驅離及獵殺仍為積極減少鳥擊率,不可放棄的手段。
目前台灣機場主要以捕殺及驚嚇等兩類方法驅鳥。散彈槍獵殺在甘迺迪機場可達到減低鳥擊的功效,需大量槍手長期 駐在機場跑道端射殺任何飛進場的鳥類,但在射距外(60 公尺 )高度的鳥仍無法射殺在同一地區放置太久的鳥網,通常會因當地鳥的了解而有所警覺,且網具也會因曝曬、天候等因素而降低捕捉效率,其能捕到的也只有飛行高度低於網高(五公尺以下)的個體,且不能在跑道上執行。視覺(如鷹眼、反光帶、雷射、遙控飛機及聽覺(瓦斯氣砲,受傷鳥哀號聲)驚嚇驅鳥方法通常鳥類幾天就能習慣適應而失去效用或對人員環境產生噪音污染。化學驅趕只能以氣味防止鳥類停棲,無法對付飛越的個體。使用猛禽、邊界獵犬等生物防治則需專門訓練人才隼類猛禽雖可驅散空中的飛鳥,但會讓停棲地面的鳥類不敢起飛,若是鳥類停在跑道上,則會造成飛機起降的危險;活躍的邊界獵犬則有可能在錯誤的時機將停棲地面的鳥,趕到低空造成鳥擊的危機。遙控飛機,或猛禽外形的遙控飛機若無偶而如真正猛禽的捕殺作為行為上的刺激(stimulus),最後鳥類也是會產生行為上的適應(habituation),而失去驅趕的效果。可見沒有任何一項鳥類驅殺措施是完美無缺的。
雖然過去已有許多研究專案提出許多驅鳥建議方案,但目前世界上大部分執行驅鳥工作的人發現,目前並不存在任何一勞永逸的單一種驅鳥方法,且鳥出現的狀況及每一種驅鳥方法的成本也不一樣。由於軍機的價值非常高,取得也非常不容易,飛行員的養成更難,只要發生任何一件重大鳥擊事件,其人員、維修經費和戰力損失就遠超過整個機場數年的驅鳥計劃經費,因此每個機場應該都要有數套不同強度的驅鳥方法及人員編制,視航管情況及鳥的種類、高度、環境,輪流或並行使用不同驅鳥方法,才能有效且經濟的防止鳥擊的發生。
C.       主動偵測閃躲鳥類:
在鳥一定要飛進飛機航道,任何驅趕方法又都不見效的情況下,飛行員只好盡量採取迴避鳥的措施。
a.        雷達偵測鳥類早已運用在遷移性鳥類研究數十年,其功效應毋庸置疑,雖無法準確判斷種類,但可判別鳥類體形大小、數量,飛行高度和移動方向。建立由地面雷達及觀測人員所組成的即時鳥擊警報系統,隨時通知飛行員即時機場及航道鳥況以閃避鳥擊,在天候不佳,或入夜後無法執行驅鳥時更是重要,因為無法趕走鳥類,只能盡力掌握他們的行蹤,以達閃避的效果。
b.        建立全台鳥類活動區域模式,以地理資訊系統(GIS)為根基,累積長期鳥類調查及鳥擊事件資料,建立時空兼俱的鳥類四度空間分佈圖,提供飛行員擬定飛行計劃時,閃避高鳥擊危險區的參考。這類資訊系統的建立,對美國及以色列空軍減少鳥擊已有很大的成效。
2. 鳥擊通報:為了解鳥擊對空軍戰力的影響及預防將來鳥擊的發生,鳥擊發生時,通報資料務必詳盡,以便分析。資料需包括:機種,撞擊鳥種,經緯度,高度,航向,飛行狀態(滑行,起飛,爬昇,巡航,下降等等),飛行速度,機具損害狀態,修護金額,人員傷害情形,復原狀態,軍方也應保留飛行員及填表人的資訊以備將來查詢。
目前美國空軍鳥類 / 野生動物航空器撞擊危機小組(BASH)在他們的網頁http://safety.kirtland.af.mil/AFSC/Bash/stats.html上有許多的鳥擊問題的討論文獻,對許多防治方法也有許多免費文獻和評估報告,主管鳥擊防治的人員不妨多加參考,可免許多時間、經費的浪費,且可增加防治的效果。
結論

          目前機場空安人員雖努力減少鳥擊的發生,但目前使用的方法種類不夠多元化,防治的空間頂多到機場範圍内,地面至六十公尺空域,難以應付面臨的各種鳥害狀況,目前所行的防範措施,就算百分之百成功,以美軍的統計數字,也只能除去三分之一的鳥擊危機,整個航道機場區域内、外的環境仍對鳥深具吸引力。如何減少60米至500米高度進出場空域的鳥擊事故,仍是空安的一大挑戰。
          在避免鳥擊的考量上,主管單位還有一個根本的問題需要探討,那就是機場設 置時是否考慮了所在位置是否是鳥類的“熱點”?對於一些無軍事,交通及經濟必要性的機場是否有保留的必要性?最好的例子就是恆春機場;其跑道南端就是水禽 聚集的龍鸞潭,冬季東北季風吹來,飛機一定要由南往北進場,等於低飛進入鳥類熱點,機場又無軍事,交通及經濟的必要性,又如臺北松山機場由於環山的關係,只能沿淡水河谷進出,其中關渡平原又是鳥類熱點,位置又臨近 桃園機場,有其交通功能的替代性,幸好目前兩座機場還未傳出重大事故,但未雨綢繆,主管單位必須予以正視。國內類似恆春,松山的機場很多,這是值得各界重視的問題。
雖然現代是一個講究自然保育的年代,但機場管理單位的主要任務是在提供飛機使用者一個安全、便捷的飛行和起降空間,人員和飛機的安全應在所有考量之上,所有地勤和飛行人員更必須體認到,鳥類是和平時期對飛行器最大的生物敵人,除操作失誤,天候和機件故障外,空軍軍機的損失都是鳥擊造成的。對鳥擊事件的防治基本就是要確定那些是可以安全設置機場的位置及現存機場那些是值得花費龐大資源執行鳥擊防治工作的。若該機場值得執行鳥擊防治工作;機場管理單位要有機場不聚鳥、有效驅殺鳥和靈活閃避鳥的三大原則和鳥、機不共存的共識。因此個人極力建議,場方應更積極編列鳥擊防治的經費和人員,回收機場內出租農地,改變場内環境結構,執行多元驅鳥辦法及建立飛行員及維修人員強制鳥擊回報制度和鳥擊警覺教育,讓他們了解鳥擊的嚴重性,並建立長期機場鳥類監測機制,以建構鳥類活動閃避模式,才能有效減低鳥擊的發生。

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