美國聯(lián)邦航空局表示，無人機(jī)與飛機(jī)之間有驚無險(xiǎn)的事故報(bào)告數(shù)量自2014年以來逐漸飆升，截至2016年8月已經(jīng)多達(dá)650例。上個(gè)月，一架大型客機(jī)在倫敦最高的摩天大樓附近，險(xiǎn)些撞上一架無人機(jī)。迪拜機(jī)場由于無人機(jī)頻繁的活動(dòng)，也一而再再而三的關(guān)閉，除此之外，低空飛行的無人機(jī)正在日益影響著美國西部消防飛機(jī)的行動(dòng)。
遲早有一天，那些未遂事故會(huì)真的命中。因此，在這些無人機(jī)造成毀壞現(xiàn)實(shí)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(gè)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(jì)算機(jī)仿真模擬和進(jìn)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(jī)械鵝
當(dāng)飛機(jī)撞上無人機(jī)時(shí)，實(shí)際上發(fā)生了什么？雖然一些人仍相信，無人機(jī)的危險(xiǎn)性不會(huì)超過一只野鵝，然而一項(xiàng)新研究表明，當(dāng)無人機(jī)涉及商業(yè)和低空直升機(jī)時(shí)，它更像是來自地獄的機(jī)械鵝。
“無人機(jī)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(shí)驗(yàn)室(CRASH)的主任及副教授，賈維德·巴揚(yáng)多爾（Javid Bayandor）如是說道。
當(dāng)無人機(jī)涉及商業(yè)以及低空直升機(jī)時(shí)，它更像是來自地獄的機(jī)械鵝。
巴揚(yáng)多爾的仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了，無人機(jī)和鳥類在遭遇到由噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)致的突然性死亡時(shí)所發(fā)生的情形。一架客機(jī)的引擎完全能將一架小型商業(yè)無人機(jī)碾碎。但這些機(jī)械鳥在慢慢長大，事情變得更加危險(xiǎn)。
無人機(jī)比起由軟組織和肌肉組成的鵝，以及其他飛行動(dòng)物來說，無人機(jī)密度更高且更堅(jiān)硬。仿真結(jié)果表明，當(dāng)一只鳥進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)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(jī)攪碎iphone4的視頻），將其進(jìn)行令人毛骨悚然的融合，而無人機(jī)并不是這樣。
“瓦解鳥兒要相對(duì)容易一些......在另一側(cè)你會(huì)看到大量非常類似于粘稠液體的物質(zhì)，”巴揚(yáng)多爾這樣說道，“而一架無人機(jī)則更像一塊巖石，穿過飛機(jī)的引擎。”
這意味著即時(shí)性傷害，它將會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)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(jī)急轉(zhuǎn)彎的勢頭也會(huì)使引擎變得不平衡。這種不平衡會(huì)逐漸升級(jí)，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(dòng)，就這樣，微小的損壞逐漸演變成一個(gè)真正的問題。
幸運(yùn)的是，引擎被設(shè)計(jì)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(shí)產(chǎn)生的高速碎片，這些可能在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部就會(huì)被控制住。巴揚(yáng)多爾表示：“一般情況下，引擎外殼這樣的設(shè)計(jì)，使它成為了機(jī)身和引擎之間的一層屏障。”
但是這種保護(hù)是不靈活的?，F(xiàn)代的發(fā)動(dòng)機(jī)并沒有被設(shè)計(jì)用來吞噬無人機(jī)，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(duì)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(shí)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(jìn)行無人機(jī)與飛機(jī)之間的空戰(zhàn)模擬實(shí)驗(yàn)。
為了測試無人機(jī)在客機(jī)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(shí)間，因?yàn)檫@兩個(gè)時(shí)刻是飛機(jī)最接近地面的時(shí)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(dòng)力，并能發(fā)射速度在每小時(shí) 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(xiàng)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(duì)于肉體的影響一樣。
為了模擬無人機(jī)的影響，霍斯福爾創(chuàng)建了一個(gè)導(dǎo)彈來模仿一架無人機(jī)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(gè)葡萄大小的鋼瓶來代替發(fā)動(dòng)機(jī)，尼龍板上放置了一塊電路板，一個(gè)相機(jī)，以及一個(gè)無人機(jī)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(jī)相似的重量和結(jié)構(gòu)。
測試結(jié)果表明，模擬的無人機(jī)不會(huì)損壞飛機(jī)的擋風(fēng)玻璃。然而，雷達(dá)天線罩，就是飛機(jī)的機(jī)頭那個(gè)雷達(dá)圓形蓋，就沒有這么幸運(yùn)。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(jī)會(huì)嵌入甚至是從右側(cè)撕裂雷達(dá)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(xiǎn)
另一個(gè)大問題是，電池有受到損壞時(shí)就會(huì)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(jì)用來射擊無人機(jī)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(jī)，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(diǎn)仍然是客機(jī)，由于機(jī)場上常常發(fā)生戲劇性未遂事件，其他飛機(jī)也正處于遭受無人機(jī)空襲的更大的危害之中。霍斯福爾表示，相較之下直升機(jī)和輕型飛機(jī)更害怕無人機(jī)，因?yàn)樗麄兊膿躏L(fēng)玻璃強(qiáng)度不足，而且它們更有可能飛行在與無人機(jī)相同的高度，尤其是救火的時(shí)候。雖然客機(jī)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(jī)在與一群鵝會(huì)面后消失。而無人機(jī)只會(huì)讓事情變得更糟。
巴揚(yáng)多爾和他的實(shí)驗(yàn)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(jī)的詳細(xì)研究——將會(huì)于一月在美國航空航天協(xié)會(huì)（AIAA）上發(fā)表。與此同時(shí)，巴揚(yáng)多爾打算升級(jí)他實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備，包括在無人機(jī)和鳥類撞擊實(shí)驗(yàn)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(jī)飛行，以及意識(shí)和避免標(biāo)準(zhǔn)。但事故終會(huì)發(fā)生，巴揚(yáng)多爾表示，無人機(jī)需要成為影響未來發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的因素之一，就像鳥和冰雹襲擊對(duì)飛機(jī)的影響一樣。
“你信或者不信我，無人機(jī)始終在那兒，” 巴揚(yáng)多爾說，“這是只是個(gè)開始。”
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