美國聯(lián)邦航空局表示，無人機與飛機之間有驚無險的事故報告數(shù)量自2014年以來逐漸飆升，截至2016年8月已經(jīng)多達650例。上個月，一架大型客機在倫敦最高的摩天大樓附近，險些撞上一架無人機。迪拜機場由于無人機頻繁的活動，也一而再再而三的關(guān)閉，除此之外，低空飛行的無人機正在日益影響著美國西部消防飛機的行動。
遲早有一天，那些未遂事故會真的命中。因此，在這些無人機造成毀壞現(xiàn)實世界的后果之前，來自英國和美國的專家都在重建這些致命的場景，并希望能將這個21世紀(jì)問題扼殺在萌芽的狀態(tài)。美國聯(lián)邦航空局和它的同行，歐洲航空安全局一起建立了新研究，通過觀察計算機仿真模擬和進行物理測試，來了解問題并預(yù)防災(zāi)難的發(fā)生。
來自地獄的機械鵝
當(dāng)飛機撞上無人機時，實際上發(fā)生了什么？雖然一些人仍相信，無人機的危險性不會超過一只野鵝，然而一項新研究表明，當(dāng)無人機涉及商業(yè)和低空直升機時，它更像是來自地獄的機械鵝。
“無人機的影響與鳥類所帶來的影響不同，”來自弗吉尼亞理工大學(xué)航空器復(fù)雜結(jié)構(gòu)防撞性實驗室(CRASH)的主任及副教授，賈維德·巴揚多爾（Javid Bayandor）如是說道。
當(dāng)無人機涉及商業(yè)以及低空直升機時，它更像是來自地獄的機械鵝。
巴揚多爾的仿真實驗結(jié)果表明了，無人機和鳥類在遭遇到由噴氣發(fā)動機導(dǎo)致的突然性死亡時所發(fā)生的情形。一架客機的引擎完全能將一架小型商業(yè)無人機碾碎。但這些機械鳥在慢慢長大，事情變得更加危險。
無人機比起由軟組織和肌肉組成的鵝，以及其他飛行動物來說，無人機密度更高且更堅硬。仿真結(jié)果表明，當(dāng)一只鳥進入發(fā)動機后，本質(zhì)上是被旋轉(zhuǎn)的葉片液化，就像是節(jié)目“Will It Blend.”里的恐怖情節(jié)（該公司曾拍攝自家攪拌機攪碎iphone4的視頻），將其進行令人毛骨悚然的融合，而無人機并不是這樣。
“瓦解鳥兒要相對容易一些......在另一側(cè)你會看到大量非常類似于粘稠液體的物質(zhì)，”巴揚多爾這樣說道，“而一架無人機則更像一塊巖石，穿過飛機的引擎。”
這意味著即時性傷害，它將會導(dǎo)致發(fā)動機葉片變形、損壞，甚至是完全支離破碎。即使最初沒有損壞，較大的無人機急轉(zhuǎn)彎的勢頭也會使引擎變得不平衡。這種不平衡會逐漸升級，導(dǎo)致葉片開始擊打包裹它們的外殼。引擎在它的外殼內(nèi)來回跳動，就這樣，微小的損壞逐漸演變成一個真正的問題。
幸運的是，引擎被設(shè)計成可以抵擋一些雜散物體造成的損壞，包括發(fā)生這種事件時產(chǎn)生的高速碎片，這些可能在發(fā)動機內(nèi)部就會被控制住。巴揚多爾表示：“一般情況下，引擎外殼這樣的設(shè)計，使它成為了機身和引擎之間的一層屏障。”
但是這種保護是不靈活的?，F(xiàn)代的發(fā)動機并沒有被設(shè)計用來吞噬無人機，而模型也顯示了一些意想不到的結(jié)果，比如位置以及角度的影響可以造成的巨大差異。
而我們需要擔(dān)心的不僅僅是引擎。
穿破
大西洋對岸的英國克蘭菲爾德大學(xué)的伊恩·霍斯福爾（Ian Horsfall）教授，花大量的時間，使用各國不同種類的大炮“朝其他東西扔?xùn)|西”。他所帶領(lǐng)的裝甲撞擊小組，近期開始進行無人機與飛機之間的空戰(zhàn)模擬實驗。
為了測試無人機在客機起飛或著陸過程中造成的影響（這是這樣一場災(zāi)難最有可能發(fā)生的時間，因為這兩個時刻是飛機最接近地面的時刻），霍斯福爾開發(fā)了4 英寸口徑的大炮，它有著十英尺長的槍筒，由壓縮空氣提供動力，并能發(fā)射速度在每小時 200 英里的子彈。雖然有些測試將真的死鳥作為子彈發(fā)射——它們創(chuàng)造了航空城的神話——霍斯福爾的項目使用塊狀的明膠作為代替，如同凝膠彈道用于檢測槍擊對于肉體的影響一樣。
為了模擬無人機的影響，霍斯福爾創(chuàng)建了一個導(dǎo)彈來模仿一架無人機的物理性能，它具有相同的大小以及相同重量的組件。他們用四個葡萄大小的鋼瓶來代替發(fā)動機，尼龍板上放置了一塊電路板，一個相機，以及一個無人機的電池。這些組件被包裹在泡沫塑料塊中，以此來重建與一般商業(yè)無人機相似的重量和結(jié)構(gòu)。
測試結(jié)果表明，模擬的無人機不會損壞飛機的擋風(fēng)玻璃。然而，雷達天線罩，就是飛機的機頭那個雷達圓形蓋，就沒有這么幸運。用同等重量的鳥類模擬撞擊，只是造成了反彈的結(jié)果，而無人機會嵌入甚至是從右側(cè)撕裂雷達天線罩。比起重量造成的傷害，影響更大的是組件的硬度。
火災(zāi)危險
另一個大問題是，電池有受到損壞時就會突然起火這種惱人的傾向性。為了重現(xiàn)這種影響，霍斯福爾使用了一把被設(shè)計用來射擊無人機電池上的鑿身的槍。幾秒鐘后，損壞的電池逐漸加熱，很快就開始猛烈地燃燒。如果電池豎立在天線罩的內(nèi)部，或是嵌入在一架飛機，火災(zāi)也許是災(zāi)難蛋糕上的災(zāi)難性的糖衣。
我們最關(guān)注的重點仍然是客機，由于機場上常常發(fā)生戲劇性未遂事件，其他飛機也正處于遭受無人機空襲的更大的危害之中。霍斯福爾表示，相較之下直升機和輕型飛機更害怕無人機，因為他們的擋風(fēng)玻璃強度不足，而且它們更有可能飛行在與無人機相同的高度，尤其是救火的時候。雖然客機的擋風(fēng)玻璃不太可能在鳥類撞擊后損壞，但確有案件表示，曾一架直升機在與一群鵝會面后消失。而無人機只會讓事情變得更糟。
巴揚多爾和他的實驗室將提交兩篇總結(jié)了他們的研究結(jié)果的論文——包括基于七百五十種不同類型的商業(yè)無人機的詳細研究——將會于一月在美國航空航天協(xié)會（AIAA）上發(fā)表。與此同時，巴揚多爾打算升級他實驗室的設(shè)備，包括在無人機和鳥類撞擊實驗的范圍內(nèi)的專業(yè)性全天候測試。
為了確保共享領(lǐng)空的安全，需要提出許多新的措施，例如飛行條例，用以限制無人機飛行，以及意識和避免標(biāo)準(zhǔn)。但事故終會發(fā)生，巴揚多爾表示，無人機需要成為影響未來發(fā)動機設(shè)計的因素之一，就像鳥和冰雹襲擊對飛機的影響一樣。
“你信或者不信我，無人機始終在那兒，” 巴揚多爾說，“這是只是個開始。”
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