11

Ptak mały, a samolot wielki. Czy ich kolizje to naprawdę problem?

Z jednej strony mamy samolot pasażerski ważący od kilkudziesięciu do nawet kilkuset ton. Ponad pięćset ton wynosi bowiem maksymalna masa startowa (MTOW) Airbusa A380, największego samolotu pasażerskiego świata. Większość ptaków, z którymi samolot może wejść w kolizję, waży poniżej jednego kilograma. Do wyjątków należy gęś kanadyjska o wadze w przybliżeniu pięciokrotnie większej. Jednak w zetknięciu z potężną masą samolotu lądującego lub startującego z prędkością ok. 250 km/h parokilogramowa gęś wywiera na samolot nacisk porównywalny do obiektu o wadze 450 kilogramów zrzuconego z wysokości trzech metrów. Jak łatwo się domyśleć, samolot w kontakcie z ptakiem o wadze i rozmiarach wręcz mikroskopijnych w stosunku do niego samego posiada kilka szczególnie wrażliwych na kolizję punktów. Najważniejszym z nich są niczym nie osłonięte wloty silników.

W samych tylko Stanach Zjednoczonych ma miejsce rocznie kilkanaście tysięcy uderzeń ptaków w konstrukcję samolotu, nazywanych z angielska akronimem BASH (bird aircraft strike hazard) lub po prostu “bird strike”. Straty ponoszone z tego tytułu wyceniane są w przybliżeniu na niebagatelną kwotę 1,2 miliarda dolarów. W skali światowej koszty tego typu zdarzeń szacowane są nawet na dwa miliardy dolarów. Od początku lat dziewięćdziesiątych ubiegłego stulecia naliczono przez piętnaście lat łącznie ponad 160 tysięcy kolizji z ptakami, którym uległy amerykańskie statki powietrzne. Co ciekawe, zaledwie 40 z nich (tzn. 0,025%) zostało zakwalifikowanych jako wypadek. Z drugiej strony w powszechnej świadomości zakorzenił się bohaterski wyczyn kapitana Chesleya “Sully’ego” Sullenbergera, który dziewięć lat temu z powodzeniem wodował Airbusa A320 na rzece Hudson wkrótce po tym, jak jego odrzutowiec zderzył się ze stadem dzikich gęsi. I stracił moc w obu silnikach.

Sully, co się gęsiom nie kłaniał

Zderzenia z ptakami są utrapieniem lotnictwa od jego zarania. Pierwsza kolizję odnotowano już w 1905 roku, kiedy to praojciec nowoczesnej eksploracji przestworzy Orville Wright zderzył się ze stadem ptaków. Z kolei pierwszy śmiertelny wypadek wywołany przez kolizję z ptakami miał miejsce siedem lat później, w 1912 roku, kiedy to jeden z pionierów awiacji, Cal Rodgers, wszedł w kolizję z mewą. Ptak zakleszczył się w wiązkach przewodów, przez co samolot roztrzaskał się w okolicach kalifornijskiej plaży w Long Beach. Dzielny pilot utonął przygnieciony wrakiem.

Do chwili obecnej odnotowano w światowym lotnictwie ponad pięćdziesiąt tragicznych wypadków spowodowanych zderzeniem z ptakami, w których śmierć poniosło blisko trzysta osób. Najtragiczniejszy z nich wydarzył się na początku lat sześćdziesiątych, kiedy to samolot Electra L-188 produkcji amerykańskiego Lockheeda uderzył podczas startu z bostońskiego lotniska w stado szpaków. Samolot stracił ciąg we wszystkich silnikach, po czym uderzył w wody bostońskiego portu. Z ponad siedemdziesięciu pasażerów ocalało jedynie dziesięć osób. Warto zaznaczyć, że waga pojedynczego szpaka to zaledwie ok. osiemdziesięciu gramów.

Mimo upływu lat i towarzyszącego mu gwałtownemu rozwojowi techniki lotniczej naturalne zagrożenie jakim są ptaki ciągle daje o sobie znać. Wspomniany “cud na rzece Hudson” jest tego niezbitym dowodem. Zaledwie sześć minut po starcie Airbus pilotowany przez “Sully’ego” wessał do silników napotkane dzikie gęsi, w wyniku czego przestały pracować oba silniki. Zderzeniu towarzyszył głośny huk, z silników dobył się ogień i dym, a następnie zapanowała złowróżbna cisza. Do wnętrza samolotu przedostał się zapach paliwa lotniczego.

Współczesne dwusilnikowe odrzutowce pasażerskie konstruowane są w ten sposób, aby poradziły sobie podczas wznoszenia w razie podobnych problemów, jednak zakłada się, że przynajmniej jedna jednostka napędowa jest sprawna. A gęsi pozbawiły maszynę Sully’ego ciągu obu silników. Działając pod ogromną presją gwałtownie kurczącego się czasu, kapitan ocenił błyskawicznie, że nie doleci lotem ślizgowym do żadnego z pobliskich lotnisk i podjął decyzję o wodowaniu na rzece Hudson, pomiędzy mostami. Decyzja ta okazała się słuszna, jako że wszyscy obecni na pokładzie wyszli z tej budzącej grozę sytuacji bez poważniejszych obrażeń. W momencie zderzenia i utraty ciągu wznoszący się samolot znajdował się na wysokości niecałych 900 metrów, co poważnie ograniczało dostępne możliwości działania.

Opisane wydarzenia stały się kanwą wyreżyserowanego przez Clinta Eastwooda filmu “Sully”, uznawanego przez wielu za jeden z najlepszych fabularnych obrazów opowiadających o lotnictwie. Oszczędna narracja pozbawiona hollywoodzkich fajerwerków, do tego stonowana gra głównego bohatera portretowanego przez Toma Hanksa, który musi przeciwstawić się tezie śledczych, że podjął złą decyzję o wodowaniu, bo byłby w stanie dolecieć na lotnisko. Zajmująco opowiedziany przyczynek do roli tzw. “czynnika ludzkiego” w lotnictwie.

Czy Sullenberger miał szczególnego pecha? Otóż nie, bowiem nowojorski port lotniczy LaGuardia otoczony jest rezerwatami zamieszkałymi przez ptactwo wodne. Samo lotnisko zbudowano zaś na osuszonym terenie bagienno-rzecznym, co stanowi naturalny czynnik ryzyka dla wykonywanych tam operacji lotniczych.

A może dogadać się z ptakami?

Posiadacz drona nie może wykonywać lotów swoim “bezzałogowym statkiem powietrznym” w strefie kontrolowanej lotniska (CTR), o ile nie uzyska zgody od właściwego organu, którym np. dla lotniska Chopina w Warszawie jest PAŻP, tzn. Polska Agencja Żeglugi Powietrznej. Nieprzestrzeganie przepisów grozi karą grzywny lub pozbawienia wolności do lat pięciu. Trudno jednak w oczywisty sposób oczekiwać, aby ptaki stosowały się do ograniczeń stworzonych przez ludzi. Obecność ptaków na obszarze lotniska i jego okolic jest naturalna, dlatego nie można całkowicie wyeliminować ryzyka kolizji. Podejmowane są jednak różne próby jego minimalizowania.

Na ile są one możliwe i skuteczne? Przede wszystkim, dąży się do zmniejszenia bazy pokarmowej dla ptaków oraz możliwości ich odpoczynku i gniazdowania. I tak na przykład, wielkie wysypisko śmieci w niewielkiej odległości od lotniska to zdecydowanie zły pomysł. Podobnie jak zbiorniki i oczka wodne. Pamiętajmy też, że lotniska obsiane są dużymi połaciami trawy ukorzenionej w glebie, z której szczególnie po deszczu wychodzi mrowie dżdżownic, ulubionego pokarmu wielu gatunków ptaków.

Testowane są również eksperymentalne metody płoszenia ptactwa z obszaru lotniska. Naukowcy z francuskiej firmy Lord Ingenierie proponują, aby odstraszać ptaki za pomocą laserów o zielonej barwie światła. Wiązki promieni przesuwają się około pół metra na płytą, budząc trwogę u ptaków nienawykłych do takiego nienaturalnego zjawiska. Jednocześnie system laserów nie przeszkadza w prowadzeniu operacji lotniczych, nawet w nocy.

Jednakowoż zwierzęta też swój rozum mają i z czasem przyzwyczajają się do sztucznych metod płoszenia, demaskując brak faktycznego zagrożenia (tzw. zjawisko “habituacji”).Stosowanie urządzeń emitujących z głośników dźwięki niepokojące ptaki mają swoje ograniczone zastosowanie i nie spełni swojego zadania jeżeli nie jest uzupełniane o metody “naturalne”. Dobre rezultaty daje zaangażowanie psów, np. pasterskich rasy border collie. Szczególna rola w eliminowaniu ptactwa z obszaru lotniska przypada jednak latającym drapieżnikom, sokołom oraz jastrzębiom.

Ponieważ większa część ptasiej aktywności przypada na dzień, służba płoszących drapieżników rozpoczyna się na warszawskim Okęciu o godz. 6 i kończy od godz. 16 do 21, zależnie od pory roku i zapadających ciemności. Sokolnik pokonuje ze swoją drużyną nawet 200 km dziennie, poruszając się po lotnisku pojazdem specjalnie przystosowanym do transportu ptasiego drapieżnika. Największym utrapieniem stołecznego lotniska są ptaki z gatunku mewowatych o masie nieprzekraczającej 160 gramów, aczkolwiek spotyka się również mewy siodłate o wadze dochodzącej do 2 kilogramów.

“Trening” drapieżnika trwa do półtora miesiąca. Najpierw zwierzę musi oswoić się z samym lotniskiem, jego hałasem i ruchem dużych samolotów. Potem trzeba go nauczyć powrotu do opiekuna i karności. Poszczególne zwierzęta różnią się od siebie, bo np. niektórym z nich bardziej odpowiada dłuższa służba niż nudzenie się w wolierach. Łącznie lotnisko dysponuje kilkunastoma ptakami drapieżnymi. które stanowią główny arsenał w walce z ryzykiem zderzenia ptaków ze statkiem powietrznym (bird strike).

Intuicja może nam podpowiadać, że ptaki unikają lotnisk, bojąc się głośnych, wielkich samolotów. Okazuje się jednak, że jest dokładnie odwrotnie, bowiem praktycznie brak tutaj naturalnych drapieżników, a rozległe połacie trawy obfitują w pokarm, wspomniane dżdżownice, a także niewielkie gryzonie. Jedno jest pewne – inaczej niż w przypadku dronów problemu kolizji z ptakami nie da się wyeliminować w trybie nakazowym. Wiele lotnisk wystawia do walki z tym zjawiskiem wieloosobowe zespoły specjalistów z różnych dziedzin, czego przykładem jest port lotniczy ze swoją blisko pięćdziesięcioosobową grupą zarządzającą ryzykiem kolizji z ptakami:

Lataj wysoko. Z dala od wysypisk śmieci

Urząd Lotnictwa Cywilnego (ULC), instytucja regulująca rynek lotniczy w Polsce, uruchomiła jakiś czas temu specjalny serwis internetowy poświęcony zjawisku kolizji z ptakami. Na stronie kolizjezptakami.pl piloci znajdą wskazówki, jak uniknąć kontaktu z ptakami. Warto wiedzieć, że znakomita większość kolizji (ok. 90%) ma miejsce na niewielkim pułapie nieprzekraczającym kilkuset metrów. Powyżej wysokości 3.000 m nad poziomem terenu ryzyko zderzenia z ptakami jest praktycznie znikome. Oznacza to, że problem dotyczy w zasadzie wyłącznie obszaru lotniska i jego najbliższego sąsiedztwa, gdzie odbywają się starty i lądowania statków powietrznych.

Absolutnie wyjątkowo dochodzi do kolizji na wysokościach przelotowych typowych dla odrzutowców, tzn. ok. 10.000 m. Dotychczasowy rekord wysokości kolizji ustanowił pewien sęp plamisty, który nad Wybrzeżem Kości Słoniowej napotka na swej drodze statek powietrzny na pułapie 11.300 m.

Jak informuje ULC, ptaki z grup najwyższego ryzyka na terenie Polski to gęsi, żurawie, bociany, kormorany orły, ale także mniejsze gatunki (kaczki, gołębie, mewy). Urząd stara się krzewić katalog pięciu zasad, których stosowanie ma zminimalizować ryzyko kolizji, i to jeszcze przed startem. Przede wszystkim załoga powinna przed odlotem sprawdzić dostępne raporty (szczególnie tzw. NOTAM i ATIS) i mapy odnośnie aktywności ptaków i innych zwierząt na lotnisku odlotu i docelowym. Kolejna sprawa to planowanie lotu na możliwie dużych wysokościach, przekraczających 3.000 m nad poziomem terenu. Kolejna zasada to unikanie przelotów nad miejscami koncentracji ptaków (linia brzegowa, mierzeje, półwyspy). ULC zaleca ponadto inspekcję maszyny przed każdym startem, bowiem ptaki mogą zbudować gniazdo pod pokrywą silnika zaledwie w kilka godzin. Może się zdarzyć, że załoga zauważy koncentrację ptactwa w bliskości drogi startowej. Wtedy powinna powstrzymać lub opóźnić start, powiadamiając jednocześnie właściwe służby lotniskowe, odpowiedzialne za kontrolę ptasiej obecności na lotnisku i w jego pobliżu.

Urząd Lotnictwa Cywilnego udostępnił poglądową mapę pozwalającą na ustalenie obszarów podwyższonego ryzyka. Połać koloru różowego oznacza obszar o największym zagęszczeniu par lęgowych bociana białego. Kolor niebieski określa korytarz migracyjny ptactwa. Jasnozielony wytycza obszary występowania fauny szczególnie wrażliwej na hałas i ruch lotniczy. Czerwone kwadraty zlokalizowane w środkowej i północnej Polsce to z kolei największe składowiska odpadów komunalnych.W ciągu ośmiu lat liczba kolizji z ptakami w Polsce zgłaszanych do ULC wzrosła dwuipółkrotnie. O ile w 2009 roku było to niecałych dwieście incydentów, to w ubiegłym roku ich liczba przekroczyła już czterysta. Warto tutaj wyodrębnić potencjalnie najgroźniejszy typ zdarzenia, jakim jest wniknięcie ptaka do silnika (turbine ingestion). W minionym roku odnotowano 25 takich przypadków, trzy razy więcej niż w 2009 roku.

Ptak uderzył, a z odszkodowania nici

Serwis Avherald.com odnotowujące incydenty lotnicze rejestruje miesięcznie przynajmniej kilka zdarzeń kwalifikowanych jako “bird strike”. We wrześniu ubiegłego roku Boeing 777 japońskich linii lotniczych JAK wykonujący lot z Tokio do Nowego Jorku musiał wkrótce po starcie zawrócić, ponieważ z jednego z silników zaczął wydobywać się dym. Obyło się bez poszkodowanych. Przypuszczalnym powodem uszkodzenia jednostki napędowej była kolizja z ptakiem.

Incydent związany z kontaktem z ptakami przytrafił się przed dwoma laty samolotowi należącemu do polskiej linii czarterowej Enter Air. Maszyna wykonująca lot ze stołecznego Okęcia do cypryjskiej Larnaki musiała tuż po starcie zawrócić z powodu zderzenia z ptakami. Przed lądowaniem Boeing 737 krążył przez półtorej godziny zrzucając paliwo. W listopadzie ubiegłego roku w dziób Airbusa A319 lądującego w Miami uderzył ptak i utkwił w poszyciu płatowca:

Zupełnie wyjątkowe zdarzenie miało miejsce w 1987 roku. Albo trafniej należałoby powiedzieć, że prawdopodobnie miało miejsce, bowiem brzmi ono zupełnie nieprawdopodobnie. Boeing 737-200 miał się bowiem zderzyć z rybą, która uderzyła w górne okienko kokpitu. Skąd ryba w powietrzu? Piloci utrzymują, że widzieli rybołowa trzymającego w szponach rybę, którą w ostatniej chwili wypuścił i uniknął kolizji z samolotem. Historia ta została opublikowana przez “The New York Times” z datą pierwszego kwietnia, niemniej linie Alaska Airlines, do której należał samolot, potwierdzają, że historia jest jak najbardziej prawdziwa.

Gdy opóźnienie naszego samolotu wynosi powyżej trzech godzin w stosunku do rozkładu, mamy prawo do odszkodowania, o ile zwłoka została zawiniona przez przewoźnika. Jeśli jednak w grę wchodzą perturbacje związane z kolizją z ptakami, odszkodowanie nie zostanie pasażerom wypłacone. Dlaczego? Unijny Trybunał Sprawiedliwości w wyroku z dn. 4 maja 2017 roku w sprawie o sygnaturze “C-315/15 Marcela Pešková i Jirí Pešká / Travel Service a.s.” uznał, że tego typu zdarzenie to nadzwyczajna okoliczność, nad którą przewoźnik nie jest w stanie zapanować.

Wspólne niebo

Najczęściej zdarza się, że pilot w całej swojej karierze ma do czynienia osobiście nie więcej niż z tuzinem “bird strike’ów”, a o większości z nich dowiaduje się podczas inspekcji maszyny na ziemi. W przytłaczającej większości przypadków kolizja niewielkiego ptaka z wielkim samolotem jest nieodczuwalna i nie powoduje ofiar ani poważniejszych strat.

Jednak to nie mała masa ptaka decyduje o zagrożeniu, a prędkość i masa samolotu oraz jego punkty “newralgiczne”.. Boeing 737 jest zaprojektowany tak, aby wytrzymać w zderzeniu z ptakami energię rzędu 50 tys. dżuli. Odpowiada to zderzeniu z ważącą ok. 1,8 kg czaplą siwą przy prędkości przelotowej. Kluczowe jest przy tym, w jakim miejscu nastąpi kolizja. “Miękkie podbrzusze” samolotu to jego silniki. Nawet niewielki ptak może uderzyć z olbrzymią energią w łopatki turbiny, co może spowodować ich odkształcenie lub co gorsza oderwanie. Te elementy mogą spowodować kaskadową, destrukcyjną penetrację wnętrza jednostki napędowej. Która może wręcz wybuchnąć, pozbawiając samolotu siły ciągu. Czy można osłonić wloty silników metalową siatką? Niestety, to niemożliwe, ponieważ poważnie ograniczyłoby to zdolność zasysania powietrza przez jednostkę napędową.

Zważywszy na to, kto historycznie pojawił się na niebie wcześniej, łatwo jest wskazać samoloty, a nie ptaki jako intruzów. Stąd niektórzy piloci mawiają, że po prostu dzielą niebo z ptakami.

Źródła zdjęć: Tytułowe – M. Zhu/Wikipedia, 5 i 11 – archiwum autora, pozostałe: Youtube/Twitter