Расчеты показывают, что катастрофические столкновения беспилотников и самолетов произойдут

Никто не может с полной уверенностью сказать, что произойдет, когда гражданские беспилотники - квадрокоптеры с камерами, которые весят полдюжины фунтов - столкнутся с самолетами, потому что это еще не произошло. Но прогноз мрачный. Федеральное авиационное управление, применяя подход «напуганный кот», сообщило в августе, что было 650 «близких вызовов» (хотя группы любителей, такие как Академия модельной аэронавтики, оспаривают, насколько близки были эти вызовы). Все могут согласиться с тем, что гражданские или «игрушечные» беспилотники действительно представляют потенциальный риск, а регулирующие органы и группы интересов одинаково подчеркивают важность хороших летных привычек.

Количественная оценка этого риска для безопасности - это совсем другая история.

«Мы должны признать опасность, которую игрушечный беспилотник представляет для пилотируемого воздушного пространства», - говорит У. Халси Смит, генеральный директор компании Aero Kinetics, занимающейся аэрокосмической и оборонной техникой. обратный, Смит и Фредди Л. Мейн III, инженер-механик Aero Kinetics, считают, что столкновения следует рассматривать как неизбежность. «Статистически, я бы сказал, что это определенно», - говорит Смит, ссылаясь на взрывной рост индустрии гражданских беспилотников (по оценкам, 200 000 беспилотников в месяц и прогноз ФАУ о миллионах беспилотников на сезон отпусков 2015 года).

В четверг Смит и Мейн выпустили отчет, в котором сравнивается разрушительный потенциал ударов беспилотников с разрушительной реальностью ударов птиц (все мы помним капитана Салли). Птицы, как вспомнит поклонник Индианы Джонса, могут нанести удивительный ущерб самолетам; авторы ссылаются на ущерб в размере 951 000 000 долл. США в год от столкновения птиц с самолетами и вертолетами.

На первый взгляд, 6-фунтовый DJI Inspire и 7-фунтовый канадский гусь могут показаться, что они обладают сходным разрушительным потенциалом благодаря чистой массе. Это заманчивая эквивалентность, но тоже неправильно.

«Птицы в основном состоят из воды - они мягкие, - говорит Мейн, - и имеют высокий модуль упругости». Дроны, с другой стороны, представляют собой металл, хром и углеродное волокно, и склонны к разрушению в осколки. чем хлюпать Основное сходство заключается в том, что врезаться в гоночную машину Indy 500 в бетонную стену или пенобарьер.

Основываясь на импульсных расчетах, полученных в новом исследовании, повреждения и травмы от прямого столкновения с лобовым стеклом вертолета «качественно показывают, что их нельзя выжить на основе кинетической энергии удара». Это плохие новости как для пилотов-беспилотников, так и для пилотов авиакомпаний. Тем не менее, стоит отметить, что пока нет консенсуса по результатам. Эксперт по моделированию беспилотных турбин, который отказался назвать имя, задался вопросом, может ли уравнение импульса, использованное в исследовании, адекватно моделировать ущерб.

Это все теоретическое, однако, и одно из немногих исследований, исследующих столкновения дрон-самолет; в октябре инженеры из Virginia Tech смоделировали, что будет происходить с турбиной, засосавшей дрон. Модели раскрыты, согласно пресс-релизу:

«Беспилотный 8-фунтовый квадрокоптер может разорвать лопасти вентилятора турбовентиляторного двигателя диаметром 9 футов во время взлета менее чем за 1/200 секунды. Скорость обломков беспилотника, движущихся внутри двигателя, может достигать скорости 715 миль в час. Сломанные лопасти также могут создавать больше осколков, поскольку вентилятор разрушается и деформирует корпус блока двигателя, что приводит к катастрофическому отказу двигателя ».

Смит и Мэйн признают, что исследование, изложенное в отчете, является довольно вводным - существует гораздо больше факторов, способствующих аварии, чем только импульс - и требуют более конкретных исследований, таких как воздушная пушка, которая запускает дрон в испытательную турбину. Это процедура, уже применяемая в промышленности, для дробления смоделированного града и трупов птиц в реактивные двигатели:

До сих пор все модели были единичными ударами - мы не знаем, что произойдет, когда рои беспилотников станут реальностью. Наиболее катастрофические удары птиц авиалайнера, такие как рейс 1549 US Airways, произошли, когда турбины высосали целые стайки гусей. «Это хороший вопрос. Возможно, вы могли бы иметь рой дронов или несколько дронов в одной среде, - говорит Смит, - хотя это, вероятно, менее вероятно, чем стая птиц ».

Авторы отрасли подчеркивают, что они не против дронов - идея состоит в том, что гражданские летчики-дроны, особенно новички в хобби, проявляют осторожность при запуске своих машин в небо. «Точно так же все должны пить ответственно, - говорит Мейн, - мы должны летать ответственно».

Анимация любезно предоставлена ​​Crashworthiness для аэрокосмических конструкций и гибридов (CRASH), Virginia Tech, май 2015 г.