訊:去年一個溫暖的夜晚,兩架隸屬于美國軍方的uh-60m“黑鷹”直升機在紐約市斯塔頓島上空為位于曼哈頓附近舉行的聯合國大會年度會議擔任低空巡邏警戒任務。在日落時分,一架鞋盒大小的無人機與編隊中一架直升機相撞,這次撞擊撞傷了直升機的主旋翼、窗框和天線系統。事后對于附近機場的檢查揭露了一件之前從來沒有發生過的事情——一架民用無人機在美國空域撞上了載人飛行器。美國軍方、美國國家運輸安全委員會和其他相關機構正在竭盡全力調查此次事故的發生經過和原因。
雖然這些問題很重要,但是航空研究員對于研究小型無人機能造成的危害更有興趣,比如這架造成斯塔頓島空中碰撞的1.4千克重的四旋翼無人機,這些無人機很有可能對直升機和低空飛行的客機產生威脅。但是航空安全機構掌控的與輕型無人機相關的風險數據可謂少之又少。美國聯邦航空管理局預測在2020年將在美國銷售700萬架無人機。
無人機的碰撞威脅已經引起了飛行員們的足夠重視,有的時候,因為擔心與無人機發生碰撞,飛行員們甚至會暫停一些救援任務。去年8月,消防員在美國蒙大拿州賴斯山脊進行滅火作業時,因為在附近天空中發現了一架未經許可放飛的無人機暫停了直升機作業。在后來的幾個月的休斯頓市,政府機構發布了不讓私人無人機靠近用來定位和疏散“哈維”颶風受災群眾低空飛行飛機的初步警告。但航空界對相關問題還存在爭議,即“與無人機碰撞的風險是否大于停止飛機進行救災作業的后果”。
執行搜索和救援任務而低空飛行的直升機更加容易受到無人機的威脅,因為他們與消費級和商用無人機共同使用一片空域。英國克蘭菲爾德大學裝甲系統和國防科學院的ian horsfall教授說道,“不只是一些出現在錯誤地方的不受控制的無人機,一些被有執照的飛手控制的無人機也有可能和直升機相撞,這是由直升機的飛行性質導致。”horsfall說道。這架美國軍方的“黑鷹”直升機在斯塔頓島上空大概150米處飛行時受到撞擊。小型無人機在紐約城的大多數地區都受到限制,但是在某些地方還是允許飛行,其中包括斯塔頓島的latourette公園——只要無人機的飛行高度在120米以下。
固定翼飛行器不會在四軸無人機的飛行高度層中待太久,但是一旦發生撞擊,它們還是會受到嚴重的傷害。在斯塔頓島事故發生短短一個月之后,在加拿大魁北克市,一架無人機與一架雙發螺旋槳飛機相撞。這架比奇“空中國王”a100飛機執行讓·勒薩熱國際機場的跑道進近程序時,在450米的高度處,它的左側機翼與一架無人機相撞。在之后的地面檢查中,左側機翼的上層表面和除冰系統發現了輕微刮痕。加拿大交通部長marc garueau在新聞發布會中認為如果這起無人機撞穿了駕駛艙風擋或摧毀飛機發動機可能會導致“災難性“的后果。
確實如此,最嚴重的情況莫過于無人機擊穿了低空飛行器的駕駛艙風擋或者導致主發動機空中停車。但是根據javid bayandor的研究,這些危害大小非取決于無人機和有人駕駛飛行器的種類。javid bayandor是紐約州立大學布法羅分校的航空航天結構和混合動力防撞(crashworthiness for aerospace structures and hybrids,crash)實驗室的創始人和主管。之前在弗吉尼亞理工學院和州立大學,bayandor和他的同事花費了數年的時間來整理超過150架無人機的模型數據,并且通過計算機模擬這些無人機對飛行器的威脅。“我們不僅僅對無人機進行分類,并找出它們在不同型號的飛機和發動機上的碰撞痕跡,”bayandor說道。“同時,我們還在研究可能的減輕損害的方法。”
2016年,英國交通部和軍事航空管理局認為無人機導致的碰撞可能會比鳥擊更加嚴重,因為鳥類更加柔軟。英國的研究人員們通過發射不同尺寸的定制無人機去撞擊直升機和大型航空器的擋風玻璃,在這項實驗中,研究人員發現1.5公斤級的無人機有可能擊穿飛行器的風擋。
消費級無人機對于高空飛行的商用飛機僅僅具有非常小的威脅;一架噴氣式飛機只會在起飛和降落時與無人機共用一個空域,并且對于無人機來說,噴氣式飛機的飛行速度非常快。最大的風險可能是無人機被渦輪發動機吸入。bayandor的防撞實驗室曾經制作過一個模擬視頻用來展示無人機是如何在噴氣式發動機中被切成碎片。“這些碎片有時會以高速在發動機內到處亂撞,并且持續損害發動機。”bayandor說道。
但是研究人員們認為,整體來說,無人機對于任何種類飛行器的碰撞威脅還保持在一個相對較低的水平。現在沒有太多關于因無人機撞擊或近失導致事故的案例,2016年4月喬治梅森大學默卡圖斯中心的一項研究通過分析鳥擊數據來研究四軸無人機的危害。研究人員發現即使美國空域中大概有一千萬只鳥,每年也僅僅只有百余起鳥擊事故發生。這篇研究認為:“和空域中數量如此眾多的鳥類相比,造成危害的鳥擊是非常稀少的。”同時,報告指出至少需要2千克重的無人機才能對航空器造成危害。
來源:中國航空新聞網
以上是網絡信息轉載,信息真實性自行斟酌。