CC BY
515
ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ АВИАЦИОННОЙ ОРНИТОЛОГИИ
О.Л. Силаева, В.Д. Ильичёв, С.С. Золотарёв
Учреждение Российской Академии наук Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН) Ленинский пр., 33, Москва, Россия, 119071
Описаны основные направления авиационной орнитологии: создание средств и разработка методов управления поведением птиц в целях предотвращения столкновений с самолетами, идентификация останков птиц после столкновения с самолетом.
Ключевые слова: авиационная орнитология, столкновение самолета с птицей, идентификация костно-перьевых останков, управление поведением птиц, комитет по опасности птиц для самолетов.
В связи с увеличением количества воздушных перевозок и возрастанием скоростей полетов ситуация со столкновениями самолетов с птицами (ССП) в мире и у нас в стране усложняется. В России, по данным Государственного научно-исследовательского института гражданской авиации (ГосНИИГА), ежегодно происходит от 43 до 68 столкновений самолетов с птицей (ССП). Всего же в год в среднем по неполным данным птицами повреждается около 25 двигателей гражданских самолетов [1].
Международная организация гражданской авиации (ИКАО) собрала информацию по более чем 78 000 ССП, которые имели место в 190 странах с 1965 по 1996 гг. При этом информацию в ИКАО предоставляют только 38 стран из 228 стран — членов этой организации. С 1988 г. по настоящий момент по тем же неполным данным в мире в результате столкновений погибло более 219 человек.
После недавнего происшествия на р. Гудзон, когда только мастерство пилота спасло жизни 155 человек, Федеральное агентство по авиации США (ФАА) под давлением общественности опубликовало давно запрашиваемый документ — статистику по ССП. В 2007 г. общее количество ССП составило 7666. По данным военно-воздушных сил США в военной авиации за этот же год произошло более 5000 ССП. Считается, что статистика ФАА отражает только 20% случаев попадания птиц в самолет. По сообщениям пилотов, в США с 2000 по 2008 гг. произошло по крайней мере 59 776 столкновений. Общий ущерб в военной и гражданской авиации США составляет около 600 млн долл.
Проблема столкновений с птицами привлекла внимание государственных учреждений уже в начале 60-х гг. прошлого века. Вначале основное внимание уделяли технологическим мерам защиты самолетов путем изменения деталей самолета. Но очень быстро пришло понимание того, что нельзя ограничиваться только технологическими мерами, нужны биотехнологические методы, а именно методы управления поведением птиц.
В Ницце (Франция) в 1963 г. проводился симпозиум по вопросам защиты самолетов от птиц. На нем получило «права гражданства» новое направление авиационной орнитологии, возникшее на стыке науки и практики [2]. Это направление официально стало заниматься разработкой биологических и технических мер, предупреждающих столкновения. На помощь авиационным специалистам пришли орнитологи, экологи и биоакустики. В разных странах стали создаваться специальные комитеты, включающие представителей авиации, инженеров и орнитологов (табл. 1).
Таблица 1
Комитеты по опасности птиц для самолетов
Год Организация
1962 Комитет по опасности птиц для самолетов Канада Bird Strike Committee Canada
1964 Комитет по опасности птиц для самолетов ФРГ German Bird Strike Committee. Der Deutsche Ausschuss zur Verhtung von Vogelsch^gen im Luftverkehr
1965 Международный комитет по опасности птиц для самолетов (МКОПС) International Bird Strike Committee (IBSC)
1966 Комитет по опасности птиц для самолетов США Bird Strike Committee USA
1966 Европейский комитет по опасности птиц для самолетов (ЕКОПС) 15 стран Европы и Америки Bird Strike Committee Europe (BSCE)
1992 Комитет по опасности птиц для самолетов Италии Bird Strike Committee Italy
2000— 2001 Национальные комитеты по опасности птиц для самолетов в странах Южной Америки: Аргентина, Бразилия, Панама, Уругвай
2009 Всего создано более 20 национальных комитетов по опасности птиц для самолетов
Технологические способы защиты основаны на данных о том, какие виды птиц чаще всего сталкиваются с воздушными судами (ВС). По сведениям Комитета по опасности птиц для самолетов США с 1990 по 2007 гг. в гражданской авиации 31% ССП произошел по вине водоплавающих птиц, в 26% виновниками были чайки, в 18% ССП участвовали хищные птицы. По данным Лаборатории экологии и управления поведением птиц (ЛЭУПП) ИПЭЭ РАН, на первом месте оказался канюк и другие соколообразные, на втором — сизый голубь, третье место поделили между собой воробьи грачи и вороны
Анализ столкновений выявил и другие важные закономерности. Оказалось, что число столкновений по сезонам распределяется неравномерно, возрастая в апреле—мае, достигая пика в июле и сентябре и спадая к ноябрю—декабрю. Наблюдается отчетливое совпадение пиков столкновений со сроками весенних и осенних миграций в мае и сентябре.
В июле начинается массовое появление молодняка и его летние кочёвки. Птиц в эти периоды становится значительно больше, и они ведут очень подвижный образ жизни, что увеличивает вероятность столкновения их с самолетами. В это время трассы горизонтального полета пересекаются мигрирующими стаями.
Многолетняя мировая статистика показывает, что около 75% случаев столкновений происходит непосредственно на взлетно-посадочной полосе или над ней. На высотах от 100 до 500 метров зарегистрировано около 35% столкновений. Именно на этих высотах располагаются коридоры сезонных миграций птиц, а так-
же проходят суточные миграции, и на этих же высотах воздушные суда заходят на посадку и выполняют взлет. Следовательно, столкновения птиц с взлетающим или идущим на посадку самолетом вносят в общую статистику весомый вклад. Изучение аэродромных ситуаций важно еще и потому, что использование различных средств, предотвращающих столкновения, дает здесь больший эффект, чем в условиях горизонтального полета.
Лаборатория экологии и управления поведением птиц уже более 30 лет занимается разработкой мер защиты самолетов от птиц. Наш опыт показал, что необходимо использовать систему мер по предотвращению происшествий в воздухе, куда, кроме технических средств, должны входить мониторинго-экологические [1; 2; 3].
Информационная система орнито-экологического мониторинга. Для постоянного слежения за обстановкой конкретного аэропорта была разработана система орнито-экологического мониторинга территории аэропорта и 15-километровой зоны вокруг него. С помощью мониторинга можно оценить обстановку в каждой конкретной точке контролируемой местности. Система предполагает получение следующих данных:
— численность и плотность распределения оседлых и мигрирующих видов птиц;
— сезонное и суточное распределение присутствующих на обследуемой территории видов птиц;
— высотное распределение мигрирующих и оседлых видов;
— направления полетов мигрирующих видов птиц;
— скопления на местах кормежек и ночлега;
— распределение гнезд и численность видов птиц вблизи наиболее важных объектов аэропорта;
— активность и скорость перемещения стай птиц в зависимости от времени суток и сезона [1].
Эколого-этологические методы. Использование этих методов основано на создании реальной или мнимой непривлекательности территории аэродрома для птиц и других животных. К этим методам относятся:
— контроль за свалками и планомерный вывоз мусора;
— хранение твердых бытовых отходов в пластиковых непрозрачных мешках;
— засыпка или дренаж мелких водоемов;
— регулярное скашивание травы или замена кошения посадкой клевера, который вырастает до определенных размеров;
— оборудование границ взлетно-посадочной полосы канавками, куда будут попадать дождевые черви и мыши во время дождя.
Эколого-этологические методы обладают явными преимуществами перед прямым или косвенным уничтожением птиц, сокращающим их численность. Кроме того, виды, наносящие ущерб на территории аэродрома, в другой эколого-хозяйст-венной ситуации могут оказаться исключительно полезными. Сейчас на территории России почти каждый десятый вид занесен в «Красную книгу». А численность многих других под воздействием хозяйственной деятельности человека со-
кращается довольно быстрыми темпами. Не следует способствовать этому процессу, даже из самых лучших побуждений.
Оптико-акустический программно-аппаратный комплекс. Применять лазерные излучатели в целях отпугивания птиц от аэродромов начали в конце 80-х гг. прошлого столетия. Суть их воздействия в том, что птицы, попадая в поле излучения, испытывают дискомфорт и стараются покинуть «плохое» место. Радиус действия такого оружия до 2 км, степень точности до 100 микрорадиан. Параметры луча лазера таковы, что не причиняют птицам боли. В настоящее время используются и твердотельные лазерные установки.
В ЛЭУПП ИПЭЭ РАН в течение многих лет разрабатывают технические устройства на биоакустической основе, эффективно управляющие поведением птиц. Такие репелленты основаны на воспроизведении тревожных сигналов пернатых (криков бедствия) или синтезированных звуков, содержащих наиболее информативные элементы из негативных птичьих сигналов.
В аэропорту Шереметьево в настоящее время функционируют четыре стационарных и одна мобильная биоакустическая установка. Воспроизводя тревожные крики семи видов птиц, они отпугивают «нарушителей» в радиусе 220 м. Такая же техника используется в других аэропортах России: Внуково, Домодедово (Москва), Толмачёво (Новосибирск), Пулково (Санкт-Петербург). У этих устройств есть ультразвуковые аналоги с диапазоном частот от 20 до 26 кГц.
Очень перспективна комплексная методика защиты от биоповреждающей деятельности птиц — оптико-акустический программно-аппаратный комплекс. Этот метод разработан в ЛЭУПП ИПЭЭ РАН. Он сочетает одновременное применение сканирующего светового устройства и акустических репеллентных сигналов. Это крики бедствия и тревоги, а также синтезированные отпугивающие сигналы. В оптико-акустическом комплексе используется твердотельный лазер с длиной волны 540 нанометров и мощностью излучения в 150 милливатт с оптической фокусирующей системой. Радиомодем, разработанный в НИЦ распознавания образов, позволяет дистанционно управлять комплексом. Площадь действия устройства до 20 000 м2. Комплекс воздействует на всех птиц, кроме сизых голубей. Голуби обычно держатся вместе с врановыми, и на них комплекс действует индуктивно — при отлете врановых голуби также срываются со своих мест. Эта установка не имеет аналогов за рубежом.
Методы таксономической идентификации по костно-перьевым останкам. Полная идентификация птицы, т.е. ее видовой и популяционной принадлежности, необходима для общего анализа столкновений, а также создания условий по предотвращению их в дальнейшем. За рубежом идентификация останков птиц после столкновения с летательными аппаратами поставлена на поток. В Смит-соновском институте в Вашингтоне с использованием разветвленных баз данных определяются останки всех птиц, ставших причиной ССП [4]. В сети Интернет имеются подробные анкеты с данными по каждому ССП и инструкции по сбору останков птиц [5]. У нас в стране на определение профессиональным орнитологам попадают лишь останки тех птиц, столкновение с которыми привело к тяжелым последствиям, т.е. расследуется лишь небольшая часть летных происшествий с участием птиц.
В Лаборатории ИПЭЭ РАН разрабатываются новые идентификационные методы и создаются базы данных:
— эталонные макро- и микроструктурная базы данных по перьевым останкам самолетоопасных видов птиц
— базы данных по костно-перьевым останкам птиц после ССП. Микроструктурная эталонная база содержит в настоящее время около 400
фотоизображений микроструктуры пера 16 видов птиц. Макроструктурная эталонная база включает полные коллекции отсканированных изображений перьев (по всем птерилиям) — 35 видов (66 особей) и неполные (по части птерилий) — 26 видов (50 особей).
Идентификационные методы включают макро- и микроисследование кост-но-перьевых останков, а также метод ДНК [6—8].
ЛИТЕРАТУРА
[1] Ильичёв В.Д., Силаева О.Л., Золотарёв С.С. и др. Защита самолетов и других объектов от птиц. — М.: КМК, 2007.
[2] Ильичёв В.Д. Эти полезные вредные птицы // Наука в России. — 1990. — № 4.
[3] Якоби В.Э. Биологические основы предотвращения столкновений самолетов с птицами. — М.: Наука, 1974.
[4] Dove C.J. The identification of bird strike remains // Flying Safety. — 2002. — No. 9. — Vol. 58. — P. 5—8.
[5] http://wildlife-mitigation.tc.faa.gov
[6] Силаева О.Л. Определение таксономической принадлежности птицы по одиночным перьям и их останкам // Успехи современной биологии.— 2008. — № 2. — C. 208—222.
[7] Ilyichev V.D., Nechval N.A., Birjukov V.Y. A general statistical approach to identification of bird remains after collision between aircraft and birds // Proc. 20 Meet. BSCE. Helsinki. — 1999. — P. 169—178.
[8] Prast W., Shamoun J. BRIS Bird Remains Identification System. CD ROM, published by ETI. — Amsterdam, 1997, 2001.
MAIN DIRECTION OF AVIAN ORNITHOLOGY
O.L. Silaeva, V.D. Ilyichev, S.S. Zolotarev
Institution of Russian Academy of Sciences Severtsov Institute of Ecology and Evolution
Leninskypr., 33, Moscow, Russia, 119071
The main directions of avian ornithology are described: the creation of methods and elaboration of means for birds' behavior control to prevent bird strike. Bird remains identification after bird strike.
Key word: avian ornithology, bird strike, identification of bone and feather remains, birds' behavior control, Bird Strike Committee.
