Чи може акустична технологія вирішити проблему птахів на аеродромах?

Удари птахів об літаки в аеропортах є серйозною прихованою загрозою безпеці авіації. Зіткнення птахів з літаками (так звані "удари птахами") можуть призводити до виходу з ладу двигунів, пошкодження планера та навіть серйозних наслідків, таких як затримки рейсів і аварійні посадки. Традиційні методи запобігання ударам птахів в аеропортах (наприклад, ручне відлякування птахів, пташині сітки та хімічні засоби відлякування) мають обмеження, зокрема обмежений охоплюваний простір, потенційне екологічне забруднення та невисока ефективність у довгостроковій перспективі. З розвитком акустичних технологій рішення, засновані на спрямованих/всебічних акустичних пристроях, стали ключовою частиною системи запобігання ударам птахів в аеропортах завдяки своїм перевагам у сфері екологічності, високої ефективності та сталості, забезпечуючи реальний шлях вирішення цієї проблеми.

I. Основні проблемні місця ударів птахів в аеропортах та обмеження традиційних методів запобігання

Оскільки аеропорти є відкритими просторами, вони часто розташовані поруч із місцями проживання птахів, такими як болота, сільськогосподарські угіддя та річки, що сприяє привабленню птахів для нічлівок та годування, створюючи постійну загрозу зіткнення з птахами. Основні проблеми та обмеження традиційних методів запобігання виявляються в трьох аспектах:

• Недостатнє покриття та гнучкість: ручне відлякування птахів вимагає постійного патрулювання персоналом, що ускладнює охоплення всієї території аеропорту (особливо віддалених ділянок, таких як кінці смуг і краї майданчиків). Стационарні споруди, наприклад, пташині мережі та пляшкові лякала, ефективні лише на окремих ділянках, і їхній профілактичний ефект обмежений у разі мобільної поведінки птахів під час годування.
• Екологічні та природоохоронні ризики: Хоча хімічні засоби відлякування птахів можуть відлякувати птахів у короткостроковій перспективі, вони можуть забруднювати ґрунт і джерела води, пошкоджувати навколишнє екологічне середовище навколо аеропорту (таке як комахи та дрібні ссавці), і існує потенційний ризик того, що хімічні залишки вплинуть на компоненти літаків, що не відповідає вимогам будівництва «зелених» аеропортів.
• Недостатня довгострокова адаптивність: Звуки традиційних методів (наприклад, феєрверки та газові гармати) є однотипними та постійними, через що птахи швидко до них адаптуються. Хоча такі методи ефективні у короткостроковій перспективі, їхня довгострокова дія поступово знижується. Постійна заміна методів збільшує витрати на профілактику та ускладнює управління.

II. Основні принципи Акустичних технологій для запобігання зіткненню літаків із птахами

Шляхом моделювання звуків природних хижаків та специфічних звукових хвиль певної частоти, акустична технологія забезпечує відлякування птахів, використовуючи фізіологічні та поведінкові особливості птахів. Її основні принципи ґрунтуються на двох аспектах:

• Моделювання звуків хижаків для виклику інстинктивного уникання: більшість птахів мають сталих природних ворогів (наприклад, хижих птахів і змій). Акустичні пристрої можуть точно відтворювати типові звуки цих хижаків (наприклад, крики орлів під час кружляння чи нічні покликання сов). Шляхом спрямованої або всебічної передачі птахи отримують сигнали небезпеки, що викликає інстинктивну реакцію уникання, і свідомо утримуються від перебування на території аеропорту. Ці звуки акустично аналізуються та оптимізуються, щоб забезпечити високу відповідність природним звукам і уникнути помилок розпізнавання птахами.
• Специфічні звукові хвилі певної частоти, що викликають фізичний дискомфорт: Діапазон чуття птахів (100 Гц – 10 кГц) відрізняється від діапазону людського слуху. Акустичні пристрої можуть випромінювати звукові хвилі певної частоти (наприклад, високочастотні звуки 2–5 кГц), на які птахи чутливі, а люди майже не сприймають. Ці звукові хвилі не завдають птахам постійної шкоди, проте викликають фізичний дискомфорт (наприклад, нервозність і тривожність), змушуючи їх залишити зону поширення звукових хвиль. У той же час інтенсивність звукових хвиль може точно регулюватися в межах безпечного рівня, відповідно до вимог захисту тварин і охорони екологічного середовища.

III. Основні характеристики акустичних пристроїв, адаптованих до умов аеропортів

Щоб задовольнити потреби у запобіганні зіткненням із птахами в масштабних і складних аеропортових умовах, акустичні пристрої, що використовуються в аеропортах, мають мати такі цільові характеристики:

• Гнучке перемикання між направленним і всенаправленим режимами: підтримка направленного режиму (кут охоплення звуку 30°) та всенаправленого режиму (охоплення 360°). Направлений режим можна використовувати для точного відлякування птахів у ключових зонах (наприклад, на смугах і руліжних доріжках), щоб уникнути поширення звуку та впливу на житлові райони навколо аеропорту. Всенаправлений режим призначено для масштабного охоплення відкритих територій, таких як майданчики стоянки літаків і краї аеропорту, забезпечуючи відсутність мертвих зон у протидії. Перемикання між двома режимами можливе швидко за допомогою пульту дистанційного керування, щоб адаптуватися до особливостей активності птахів у різний час.
• Широкий діапазон частот і різноманітність звуків: пристрої охоплюють чутливу для птахів смугу частот 250 Гц – 7 кГц і мають вбудовані багато типів звукових бібліотек (включаючи понад 20 видів звуків хижих птахів і понад 5 типів спеціальних звукових хвиль певної частоти). Вони дозволяють перемикати типи звуків залежно від сезону та виду птахів (наприклад, збільшувати кількість звуків хижаків-птахів під час міграції навесні або звуків змій для водоплавних птахів влітку), що запобігає адаптації птахів і забезпечує тривалий ефект відлякування.
• Високий рівень захисту та адаптація до навколишнього середовища: умови в аеропорту передбачають складні фактори, такі як вітер, дощ, високі та низькі температури, пил і пісок. Акустичні пристрої мають відповідати ступеню захисту IP66, корпуси яких стійкі до потрапляння дощу та пилу. У той же час вони мають працювати в діапазоні температур від -40°C до 60°C, забезпечуючи стабільну роботу без відмов у екстремальних погодних умовах (таких як спека літом та лід і сніг взимку).
• Дистанційне керування та інтелектуальна інтеграція: підтримка дистанційного управління через центр моніторингу аеропорту, включаючи перемикання типів звуків, регулювання гучності та налаштування режимів роботи, без необхідності перебування персоналу на місці, що підвищує ефективність управління. У той же час пристрої можуть бути інтегровані з системами моніторингу птахів у аеропорту (такими як камери та радари). Коли система спостереження виявляє скупчення птахів, автоматично запускається робота акустичних пристроїв, забезпечуючи комплексну реакцію за принципом «моніторинг — відлякування птахів» і зменшуючи необхідність ручного втручання.

IV. Конкретні сценарії застосування та методи використання акустичних технологій в аеропортах

Застосування акустичних технологій охоплює всю територію аеропорту, при цьому залежно від особливостей різних сценаріїв використовуються диференційовані підходи до розгортання та експлуатації:

• Ділянки злітно-посадкової смуги та руліжних доріжок: встановлюються направляючі акустичні пристрої, по одному пристрою через кожні 500 метрів уздовж обох боків смуги, спрямовані до внутрішньої сторони смуги, щоб забезпечити охоплення звуку поверхні смуги та ділянки 50 метрів з обох боків. Під час зльоту та посадки літаків пристрої автоматично перемикаються на режим високочастотних звукових хвиль, щоб запобігти тому, що звуки хижаків впливали на увагу пілотів. У періоди між польотами вони перемикаються на режим звуків хижаків, щоб відлякувати птахів, які затримуються на смузі, забезпечуючи відсутність птахів на злітно-посадковій смузі.
• Асфальт і зони обслуговування: Використовуються всенаправлені акустичні пристрої, встановлені на ліхтарних стовпах навколо асфальту та на дахах будівель, з радіусом покриття звуку 100–200 метрів. Вони безперервно відтворюють тихі звуки хижаків, щоб запобігти гніздуванню птахів біля літаків і уникнути забруднення поверхні літака пташиним послідом або потрапляння його всередину двигуна. У той же час рівень гучності пристрою контролюється на позначці нижче 60 дБ, не заважаючи нормальному спілкуванню персоналу на землі.
• Крайові зони аеропорту та прилеглі території: на ділянках, де аеропорт межує з болотами та сільськогосподарськими угіддями, встановлюють спрямовані акустичні пристрої, які посилають звук у зовнішні зони. Вони імітують звуки хижаків, створюючи «захисний пояс», щоб запобігти потраплянню птахів на територію аеропорту ззовні. Для ділянок, де птахи годуються, таких як лужки та плями води всередині аеропорту, встановлюють невеликі всенаправлені пристрої, які відлякують птахів за допомогою звукових хвиль певної частоти, зменшуючи привабливість джерел їжі для птахів.

V. Практичні ефекти та переваги акустичної технології для запобігання зіткненню літаків із птахами

Порівняно з традиційними методами запобігання, акустична технологія має суттєві переваги у запобіганні зіткненню літаків із птахами, а її практичне застосування виявляється в трьох аспектах:

• Покращена ефективність профілактики: після того, як аеропорт впровадив акустичні пристрої, кількість випадків перебування птахів у зоні смуги зменшилася з середнього показника 15 разів на день до менш ніж 2 разів на день, а кількість інцидентів зіткнення з птахами скоротилася на 70% у річному порівнянні. Зона охоплення одного пристрою становить 10 000 квадратних метрів, що в 10 разів ефективніше, ніж ручне відлякування птахів, значно знижуючи навантаження на персонал.
• Екологічний захист довкілля: акустична технологія не призводить до хімічного забруднення чи фізичної шкоди та не має негативного впливу на популяції птахів і навколишнє екологічне середовище поблизу аеропорту. Вона пройшла сертифікацію місцевих департаментів охорони довкілля та організацій з захисту тварин, відповідаючи стандартам будівництва «зелених» аеропортів. У той же час це дозволяє уникнути витрат на закупівлю та утилізацію традиційних хімічних засобів, зменшуючи довгострокові експлуатаційні витрати.
• Довгострокова стабільність: регулярне оновлення бібліотеки звуків і коригування робочого режиму відповідно до пори року ефективно вирішують проблему адаптації птахів. Пристрої можна використовувати безперервно понад 2 роки, а ефект відлякування птахів залишається стабільним, без необхідності частого замінення методів профілактики. Порівняно з традиційними рішеннями, витрати на управління знижено на 40%.

VI. Спільне застосування акустичних технологій з іншими методами запобігання зіткненню птахів у аеропортах

Акустичні технології використовуються не ізольовано, а утворюють спільну систему з іншими методами, що дозволяє ще більше покращити ефективність профілактики:

• Зв'язок з системами спостереження за птахами: в поєднанні з радіолокаційним спостереженням аеропорту, камерами високої чіткості та звукозаймачами, коли виявлено наближення пташиних скупчень, акустичні пристрої в відповідній зоні автоматично запускаються, і Співробітники можуть віддалено регулювати параметри пристрою для досягнення "точного моніторингу + своєчасного відштовхування".
• Інтеграція з управлінням середовищем проживання: при зменшенні джерел їжі для птахів всередині аеропорту (наприклад, очищення лужків і контроль висоти трави), навколо середовища проживання утворюється "захисний пояс" за допомогою акустичних пристроїв. Обидві заходи працюють разом, щоб зменшити мотивацію птахів увійти в аеропорт і зменшити ризик удару птахів з джерела.
• Доповнення фізичних об'єктів: навколо фізичних об'єктів, таких як мережі для птахів та огорожі, встановлюються акустичні пристрої, щоб відлякувати птахів, які намагаються наблизитися до об'єктів, зменшуючи ймовірність зіткнення птахів із спорудами або їх пошкодження, створюючи подвійний захист «фізичне блокування + акустичне відлякування».

VII. Акустична технологія — ефективне рішення для запобігання зіткненню птахів у аеропортах

Загалом, шляхом моделювання звуків хижаків та специфічних звукових хвиль певної частоти із урахуванням особливостей сценаріїв у аеропортах, акустична технологія вирішує проблеми обмеженого охоплення, високих екологічних ризиків та поганої довгострокової адаптивності традиційних методів профілактики. Це ефективно зменшує кількість інцидентів зіткнень птахів у аеропортах і відповідає вимогам щодо охорони навколишнього середовища, високої ефективності та сталого розвитку. Це не є «єдиним рішенням», але як основна частина системи запобігання зіткненням птахів у аеропортах, у поєднанні з іншими методами воно може створити комплексний і багаторівневий ефект запобігання, забезпечуючи надійний захист безпеки польотів. З постійною оптимізацією акустичних технологій їх застосування у запобіганні зіткненням птахів у аеропортах стане ще ширшим, а також стане важливою технічною підтримкою для будівництва «зелених» аеропортів.