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防止鸟撞飞机 这个重庆女孩发明了一件“秘密武器”
2019年05月29日 17:16 来源: 重庆晨报

  今年3月10日,埃塞俄比亚航空公司一架波音737客机从埃塞俄比亚首都亚的斯亚贝巴飞往肯尼亚首都内罗毕途中遭遇事故,致飞机坠毁,机上157人遇难。什么原因导致了这场空难?日前,《华尔街日报》援引美国官员称,可能是小鸟撞到飞机。

  飞机坠毁的真实原因,我们不得而知,但全球范围内小鸟撞击飞机失事的事故,不胜枚举。

  如何防止小鸟撞飞机?一位叫黄律丹的重庆女孩发明了“基于立体声技术的车用警示系统”,可运用到机场驱鸟等场景中去。这套名为“智慧彩笛”的立体声警示麦田机场驱鸟系统方案,亮相在渝举办的“一带一路”国际技能大赛。

  飞机的“天敌”

  小鸟撞飞机威力如炮弹

  黄律丹有一位亲戚是飞行员,有一次她问这位叔叔天天开着飞机在三万英尺高空怕不怕,对方告诉她任何事情习惯了就好,这就是他的工作,最大的不可控风险还是极端恶劣天气和小鸟。

  “如果飞机被鸟撞到了,尤其是起飞和降落的时候,麻烦就大了。”对于小鸟来说,飞机是“超级大鸟”,二者相撞会产生多大的力量?据科学测算,一只重量为500克的飞鸟与一架飞行速度为370公里/小时的飞机相撞,会产生高达3吨的冲击力,超出飞机设计标准的2-3倍,就如一颗“炮弹”打在飞机上,轻则毁坏机身,重则酿成惨烈的安全事故。

  所以,有人称鸟是飞机的“天敌”。上百年来,全球有上百起小鸟撞击飞机导致的各种航空事故。

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  想尽办法

  机场驱鸟人24小时站岗

  “天敌”如何防范?

  全球所有机场应对飞鸟的办法都只有一个:24小时全天候驱逐。在保障航空安全的前提下,争取让这些小生命和航空器共享一片蓝天。

  驱逐的办法和工具有很多,包括飞弹驱鸟枪、煤气炮、超声波驱鸟器、放置驱鸟假人、跑道外拉遮盖网等。

  一般情况下,机场周边都设有拦鸟网,几百米长,数米高,这被称为机场防鸟的第一道屏障,目的是为了防止鸟类进入机场飞行区域。拦鸟网的设置很长,但一般不高,因为不能影响视线,一旦有鸟儿“落网”,机场“驱鸟人”就会小心翼翼取下被网缠住的鸟放进鸟笼,然后派专人放生。

  驱鸟最常用的设备是遥控煤气炮,主要是发出响声,不会伤到鸟类,飞鸟听到巨响就会立刻散去。

  驱鸟队员在日常巡视过程中,还会带有驱鸟猎枪、手持驱鸟炮等,便于随时驱鸟。

  无论春夏秋冬,白天黑夜,天晴下雨,机场的“驱鸟人”都在停机坪上忙碌着。

  发明专利

  可变向立体声用于驱鸟

  “我的这个发明,能够更好地帮助机场驱逐小鸟。”前段时间回国探亲的黄律丹告诉记者,去年年底,她的“基于立体声技术的车用警示系统”获得国家专利,在此基础上制定了立体声机场麦田驱鸟系统解决方案。

  她给这一解决方案取名为“彩笛”。“让汽车、高铁等现代交通工具具有更强的立体声警示效果,颠覆延用了130多年的汽车喇叭,声音更动听,警示效果更强。”

  “彩笛”的基本原理,是声像音响技术及其效应。什么是声像?就是各个个体听音者的主观感受,并非有一固定位置,不同个体主观声像并不完全重合,但评价倾向一致,如声音远近、方位等。声像效应包括李开试验、空间域的主观感受以及哈斯、双耳、德波埃、劳氏、多普勒效应等。

  黄律丹以李开试验举例说,当两个声源的相位相反时,声像可以超出两个声源以外,甚至跳到听音者身后,适当调节声源的强度和相位,就可以获得一个范围更广的声像移动场,也就说声音可以改变方向。

  “这有点像去IMAX影院看电影,依托强大的立体声效果设计,即使你闭上双眼,都能感受到飞机从头顶飞过,汽车从身边奔驰而过,马蹄声越来越远…...”

  具体运用到机场驱鸟、麦田驱鸟等场景里,就可以利用声像移动的效应,通过驱鸟车发出的立体声,向身处不同距离、不同高度的鸟类发出警示,从而达到驱逐鸟类的目的。“鸟儿也有很多害怕的声音,比如说大鸟的叫声,我们会植入进去。”

  目前,“彩笛”1.0版本声音库已制作完成,黄律丹已委托成都一技术团队进行软件和硬件开发,国内部分机场对此技术方案产生了浓厚兴趣。“对于机场和我们乘客来说,没有一件事的重要性可以超过安全。”

  背后的故事>

  什么样的立体声效果最好?

  她向《狮子王》导演请教

  这次参展,“彩笛”——立体声警示机场麦田驱鸟系统解决方案的作者黄律丹,并未出现在“一带一路”国际技能大赛现场。因为这两天她正在美国普罗维登斯参加布朗大学毕业典礼。这所被称为全美第七古老的大学,是常春藤联盟成员校之一。

  不想当学霸

  今年22岁的黄律丹,是很多人眼中的“学霸”——本科毕业于新加坡南洋理工大学,全额奖学金,两年前去美国布朗大学攻读硕士研究生,学的是创新创业专业。

  受国内一知名企业邀请,研究生一毕业她就将赴新加坡出任该企业在新加坡分公司的CEO,负责新加坡业务拓展。

  “我曾经偷偷问过她,你到底花了多少时间在学习上?她告诉我,只有百分之二十。我批评了她,但我心底是高兴的。”父亲黄朝一在谈到子女培养时用了一个关键词:放养。

  比如说小学的时候,很多同龄孩子都要去参加钢琴、语言、数学、英语等才艺补习班,但夫妻俩从不逼孩子,她想去就去,不去也无所谓。上初中后,学业更重,书包更沉,夫妻俩还会给孩子开“后门”,授权女儿可模仿父母的签字,声明由于时间太晚家长同意孩子不完成作业。

  就这样一个放养的孩子,每每创造奇迹。每逢大考都出色发挥,虽然不是数一数二,但也名列前茅。

  “我才不想当学霸,除了读书,生活中还有很多有意思的东西。”黄律丹有自己的二八定律——二成时间用来学习,八成时间用来玩。

  她喜欢跳韩舞,虽然组的女团并未出道,但已录制的视频却像模像样;她从小就喜欢打保龄球,在解放碑附近还小有名气;她会弹钢琴,还会打架子鼓;她喜欢美食,在美国读书时给同寝室的同学做了一个月火锅……

  小小发明家

  成绩在进步,爱好也在变化,一直坚持的,就是发明。

  小学三年级时,听到父母抱怨长时间用鼠标手腕疼,黄律丹就用橡皮泥捏了一个鼠标小模型,模型将鼠标大幅度缩小,用手指就能操作。

  她把模型给父亲看后,得到了黄朝一的赞扬和支持。两人一起把这个小设想画出图纸,还申报了外观专利。没想到,很快,写着黄律丹名字的国家专利真的申请下来了。

  10岁小姑娘获得国家专利!一时间,这成了一个不小的新闻,中央电视台专程到学校采访了黄律丹,节目在央视多个频道播出。

  “2009年3月29日的重庆商报报道:家住重庆市北部新区的12岁黄律丹发明了按压式环保遥控板。据黄律丹同学介绍,这一环保遥控板的原理是利用手的压力,改变磁场从而产生电流控制遥控按键。可见:在按压式环保遥控板的使用过程中,实际上是将手的______能转化为电能的,它与______机的原理相同。“

  这是一道中学物理练习题和考试题,也缘于黄律丹的一项发明——按压式环保遥控板,这同样来自于生活。

  有一次,在家看电视,电视遥控器突然没电,错过了想看的节目。黄律丹想,能不能做一个不用电池的遥控器呢?就这样,刚上中学不久的她用切割磁感线发电的原理,设计了一款用手按压给发动机供电的装置,并申请到了实用新型专利。

  请教大导演

  非要用来作比较的话,16项国家专利中,黄律丹最用心的发明,还是“基于立体声技术的车用警示系统”。

  “花了整整4年时间,工科毕业的父亲还一直在做我的助手。”黄律丹说,最初发明这一专利的时候,是因为她发现汽车喇叭很扰民,但行人听到喇叭声反应却不很明显。

  调研后发现,包括很多国际大牌豪华车在内的汽车,推陈出新不断迭代,也运用了很多黑科技,但唯一不变的是喇叭,“用了100多年,摁出来的还是那个声音。

  黄律丹想到了IMAX电影,通过立体声给人以身临其境的感觉。汽车喇嘛为啥不能用立体声呢?而且汽车灯光能随方向变化,喇叭声又为何不可?带着这些疑问,她想到了父亲讲述农村“鸭棚子”故事,养鸭人的唯一生产工具,就是响篙,鸭子对响篙有强烈的方向感,响篙发出的声音能让鸭群改变行走方向,能驱赶成百上千只鸭子到下一个地方。

  这些年来,每年寒暑假回国,她都和父亲反复探讨和试验,经常驾车去城市中心,走高速路去郊外,测试汽车原装喇叭和立体声喇叭的不同效果。“我们进行了盲测,立体声对路人的警示效果明显好于传统喇叭,相同分贝的情况下,人群影响范围要大得多,更为关键的是我们这个立体声喇叭还可以转弯,可以变向。”

  麦田驱鸟、机场驱鸟和光伏发电基地驱鸟,运用的也是这个原理和这种方法。“通过车载立体声喇叭,可以让身处不同方位和高度及距离的小鸟,飞离停机坪和跑道区域。”

  一次偶然的机会,她结识了好莱坞名导理查德·安德森,他是奥斯卡奖获得者,曾编导与设计了《狮子王》、《蝙蝠侠》、《星际大战》等电影。黄律丹曾飞到上海,当面向这位世界著名电影特殊音效编导与设计专家请教了很多关于立体声音效的问题。

编辑: 陶玉莲
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