罗生门橘子2020-08-18
美国联邦航空局表示，无人机与飞机之间有惊无险的事故报告数量自2014年以来逐渐飙升，截至2016年8月已经多达650例。上个月，一架大型客机在伦敦最高的摩天大楼附近，险些撞上一架无人机。迪拜机场由于无人机频繁的活动，也一而再再而三的关闭，除此之外，低空飞行的无人机正在日益影响着美国西部消防飞机的行动。
迟早有一天，那些未遂事故会真的命中。因此，在这些无人机造成毁坏现实世界的后果之前，来自英国和美国的专家都在重建这些致命的场景，并希望能将这个21世纪问题扼杀在萌芽的状态。美国联邦航空局和它的同行，欧洲航空安全局一起建立了新研究，通过观察计算机仿真模拟和进行物理测试，来了解问题并预防灾难的发生。
当飞机撞上无人机时，实际上发生了什么？虽然一些人仍相信，无人机的危险性不会超过一只野鹅，然而一项新研究表明，当无人机涉及商业和低空直升机时，它更像是来自地狱的机械鹅。“无人机的影响与鸟类所带来的影响不同，”来自弗吉尼亚理工大学航空器复杂结构防撞性实验室(CRASH)的主任及副教授，贾维德·巴扬多尔（Javid Bayandor）如是说道。当无人机涉及商业以及低空直升机时，它更像是来自地狱的机械鹅。
巴扬多尔的仿真实验结果表明了，无人机和鸟类在遭遇到由喷气发动机导致的突然性死亡时所发生的情形。一架客机的引擎完全能将一架小型商业无人机碾碎。但这些机械鸟在慢慢长大，事情变得更加危险。无人机比起由软组织和肌肉组成的鹅，以及其他飞行动物来说，无人机密度更高且更坚硬。仿真结果表明，当一只鸟进入发动机后，本质上是被旋转的叶片液化，就像是节目“Will It Blend.”里的恐怖情节（该公司曾拍摄自家搅拌机搅碎iphone4的视频），将其进行令人毛骨悚然的融合，而无人机并不是这样。
“瓦解鸟儿要相对容易一些......在另一侧你会看到大量非常类似于粘稠液体的物质，”巴扬多尔这样说道，“而一架无人机则更像一块岩石，穿过飞机的引擎。”这意味着即时性伤害，它将会导致发动机叶片变形、损坏，甚至是完全支离破碎。即使最初没有损坏，较大的无人机急转弯的势头也会使引擎变得不平衡。这种不平衡会逐渐升级，导致叶片开始击打包裹它们的外壳。引擎在它的外壳内来回跳动，就这样，微小的损坏逐渐演变成一个真正的问题。
幸运的是，引擎被设计成可以抵挡一些杂散物体造成的损坏，包括发生这种事件时产生的高速碎片，这些可能在发动机内部就会被控制住。巴扬多尔表示：“一般情况下，引擎外壳这样的设计，使它成为了机身和引擎之间的一层屏障。”但是这种保护是不灵活的。现代的发动机并没有被设计用来吞噬无人机，而模型也显示了一些意想不到的结果，比如位置以及角度的影响可以造成的巨大差异。而我们需要担心的不仅仅是引擎。
大西洋对岸的英国克兰菲尔德大学的伊恩·霍斯福尔（Ian Horsfall）教授，花大量的时间，使用各国不同种类的大炮“朝其他东西扔东西”。他所带领的装甲撞击小组，近期开始进行无人机与飞机之间的空战模拟实验。为了测试无人机在客机起飞或着陆过程中造成的影响（这是这样一场灾难最有可能发生的时间，因为这两个时刻是飞机最接近地面的时刻），霍斯福尔开发了4英寸口径的大炮，它有着十英尺长的枪筒，由压缩空气提供动力，并能发射速度在每小时200英里的子弹。虽然有些测试将真的死鸟作为子弹发射——它们创造了航空城的神话——霍斯福尔的项目使用块状的明胶作为代替，如同凝胶弹道用于检测枪击对于肉体的影响一样。
为了模拟无人机的影响，霍斯福尔创建了一个导弹来模仿一架无人机的物理性能，它具有相同的大小以及相同重量的组件。他们用四个葡萄大小的钢瓶来代替发动机，尼龙板上放置了一块电路板，一个相机，以及一个无人机的电池。这些组件被包裹在泡沫塑料块中，以此来重建与一般商业无人机相似的重量和结构。测试结果表明，模拟的无人机不会损坏飞机的挡风玻璃。然而，雷达天线罩，就是飞机的机头那个雷达圆形盖，就没有这么幸运。用同等重量的鸟类模拟撞击，只是造成了反弹的结果，而无人机会嵌入甚至是从右侧撕裂雷达天线罩。比起重量造成的伤害，影响更大的是组件的硬度。
另一个大问题是，电池有受到损坏时就会突然起火这种恼人的倾向性。为了重现这种影响，霍斯福尔使用了一把被设计用来射击无人机电池上的凿身的枪。几秒钟后，损坏的电池逐渐加热，很快就开始猛烈地燃烧。如果电池竖立在天线罩的内部，或是嵌入在一架飞机，火灾也许是灾难蛋糕上的灾难性的糖衣。我们最关注的重点仍然是客机，由于机场上常常发生戏剧性未遂事件，其他飞机也正处于遭受无人机空袭的更大的危害之中。霍斯福尔表示，相较之下直升机和轻型飞机更害怕无人机，因为他们的挡风玻璃强度不足，而且它们更有可能飞行在与无人机相同的高度，尤其是救火的时候。虽然客机的挡风玻璃不太可能在鸟类撞击后损坏，但确有案件表示，曾一架直升机在与一群鹅会面后消失。而无人机只会让事情变得更糟。
巴扬多尔和他的实验室将提交两篇总结了他们的研究结果的论文——包括基于七百五十种不同类型的商业无人机的详细研究——将会于一月在美国航空航天协会（AIAA）上发表。与此同时，巴扬多尔打算升级他实验室的设备，包括在无人机和鸟类撞击实验的范围内的专业性全天候测试。为了确保共享领空的安全，需要提出许多新的措施，例如飞行条例，用以限制无人机飞行，以及意识和避免标准。但事故终会发生，巴扬多尔表示，无人机需要成为影响未来发动机设计的因素之一，就像鸟和冰雹袭击对飞机的影响一样。
