“愤怒的小鸟”不好惹

6月2日，一幕真实版“愤怒的小鸟”在江苏镇江附近上演，但遭小鸟舍身相撞的不是卡通猪，而是一列自杭州开往北京的高铁。“砰”地一声闷响后，相撞双方一死一伤——肇事小鸟当场“阵亡”，高铁挡风玻璃则出现大面积开裂，被迫在南京南站检修换车。

飞鸟的“威力”为何如此之大？有报道称，如果以列车目前的最高时速300公里计算，那么一只半斤重的鸽子撞上前挡风玻璃后，其作用力可以达到5000牛顿左右，即使列车速度稍慢一点，估计也有3000牛顿左右的力，相当于用300公斤的重物砸在玻璃上。

那么，高铁在设计中有没有考虑遭到鸟撞时的安全性呢？据称，此次被撞的列车G38为CRH380系列高速动车，车头玻璃为超强防弹减速玻璃，经过20万余次的模拟试验。挡风玻璃共有6层，包括3层无机玻璃，2层软塑料以及一层厚度为2至3毫米的防飞溅层。即使在特殊情况下，飞来的物体将5层全部击碎，最后也会被防飞溅层像网一样兜住，受到撞击时只会让玻璃受损，但无法穿透，车内人员不会受到伤害。

为保障铁路列车的安全运行，一般会在铁路和列车上设置驱鸟装置，或是通过设置车灯孔等其他部件降低飞鸟撞击的破坏程度。下面分别进行介绍：

在申请号为201110155588.4，公开号为CN102301991A，名称为“高速铁路驱鸟系统”的发明专利申请中，高速铁路驱鸟系统由安装在高速铁路上的驱鸟器和安装在高速列车上的控制台组成。每一列高速列车上安装一个控制台，高速铁路上每隔一段距离安装一个驱鸟器。驱鸟器由数字信号接收器和超声波发射器组成，全天候待机。控制台由控制器和数字信号发射器组成。控制器里储存有各个驱鸟器的坐标及其对应数字信号的数据表，当高速列车超过一定速度时，控制器自动计算高速列车途经高速铁路上任一驱鸟器到高速列车头的距离，并计算一定距离范围内高速列车头到达驱鸟器位置所需要的时间，找出高速列车头到达时间小于规定值的所有驱鸟器，控制器启动数字信号发射器，反复向这些驱鸟器发射对应数字信号，启动这些驱鸟器驱赶鸟类。

在申请号为201020608850.7，公告号为CN201901159U，名称为“一种带驱鸟装置的火车”的实用新型专利申请中，申请人“成都威邦科技有限公司”提出了一种带驱鸟装置的火车，包括火车本体、带有蓄电池的太阳能板和带雷达探测器与发声装置的驱鸟器。所述驱鸟器安装在火车本体头部的外壳上，方便发出令鸟类厌恶的超声波驱散鸟类，太阳能板则固定于火车顶部，这样能够充分将太阳能转化成电能，给驱鸟器提供能量。

在申请号为200920073288.X，公告号为CN201405853Y，名称为“一种车头配有车灯孔的磁浮列车”的实用新型专利申请中，申请人“上海磁浮交通发展有限公司”提出了一种车头配有车灯孔的磁浮列车。磁浮列车的车头正面装有前窗玻璃，在前窗玻璃下方开设有若干车灯孔。由于在端车的正面下方独立开设了车灯孔，缩小了前窗玻璃的面积，特别是去除了前窗玻璃的下沿部分，减小了前窗玻璃受飞鸟撞击的概率。另外车灯玻璃的尺寸较小，受撞击的概率也很小，即便遭飞鸟撞击碎裂，更换成本也远低于整块前窗玻璃，还可以缩短维护时间。

由以上三个实例可以发现，在铁路上设置驱鸟装置，优点为在高速列车将要到达的路段，可以启动多个驱鸟器，任意调节驱赶鸟类的路段长度，给鸟类充分的反应时间，缺点则是需要在整条铁路沿线设置驱鸟装置，施工量大。而如果在列车上设置驱鸟装置，在列车速度快的情况下飞鸟来不及躲避，仍然无法杜绝鸟撞事故。另外，在车头上设置车灯孔，本质上无法实现驱鸟目的，并不是最优选择。因此，与铁路列车有关的驱鸟装置设计还存在很大的改进空间。

另外，在国外的专利申请文件中，也公开了通过设置驱鸟装置来保证高速列车安全运行的方案，例如公开号为KR20030086536A、KR20120041022A的韩国申请，以及公开号为CA2701015A1的加拿大申请。从它们的发明构思来看，设置驱鸟装置的方式也无外乎以上几种。

驱鸟装置的可应用范围比较广泛，可用于机场、电力输送系统及网络、农作物等领域，具体包括变电站、电气化铁路供电系统、微波通信塔、高压电网输电线路等。为了保护鸟类，在上述场所设置的驱鸟装置一般只能以驱赶为目的。

鸟撞飞机是威胁航空安全的重要因素之一，20世纪60年生了几次大的鸟撞空难事故，鸟害问题引起发达国家的普遍关注。主动的鸟击防治主要是运用驱赶鸟类离开机场空域，驱赶的方式主要是恐吓、破坏栖息环境和迁移栖息地等。

鸟类对于电力输送系统的危害主要体现在鸟类在输电线路杆塔上筑巢造成接地或跳闸事故，体型较大的鸟类飞行在导线间可能造成相间短路或单相接地故障，鸟类排泄鸟粪引发闪络事故等。

鸟类对农作物的危害是最传统最广为人知的，稻草人可以算得上是一种最古老的驱鸟装置。

在《国际专利分类表》中，驱鸟装置有对应的专门分类号。根据驱鸟的原理不同，驱鸟装置在技术上大致可进行如下分类：

1.用可见的方式，如稻草人、活动元件、特定形状、图案或类似物；用带有特定透明度或反射系数的反射物、颜色或薄膜；用光源，如激光或闪光灯；

2.用散发气味的物质，如香味、信息素或化学药剂；

3.用热效应；

4.用声波，包括用超声波信号以及产生周期爆炸声的声波；

5.用振动；

6.用电效应或磁效应，如电击、磁场或微波；

7.防止或阻隔通路、通道，如通过屏障、钉状物、绳索、阻碍物或洒水的方式。

目前，关于铁路列车驱鸟装置的专利申请量并不大，相信随着高铁的普及和列车的提速，铁路列车的驱鸟也会与飞机的驱鸟同样重要。笔者在此对驱鸟装置相关的专利技术进行了简要分析和介绍，希望能给科技工作者和发明创新爱好者提供思路。