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当无人机撞上飞机会怎样?

  发布在 2015-03-12    无人机

创见干货:随着人机风潮越刮越浓,大大小小的人机也渐渐走进我们的生活中,在带来便利性的同时,其可能造成的危害也不容小觑。有人就专门研究了人机撞上飞机的危害。


今年一月份,有分析人士结合著名分析公司 Exponent 的数据研究了那些只有一、两公斤重的小型人机如果与客机等大型飞行器相撞的情况,预估了将会造成的后果。这篇研究报告的主要参考的是相同重量的鸟类与飞机相撞所造成的不同种类的损伤。

很多研读了这篇研究报告的读者纷纷表示,报告中掩盖了人机和鸟类本身成分的差异,人机带有许多金属零件和锂离子电池,相比较而言,会造成更严重的内在破坏。这种观点似乎很有道理,到底是不是这样呢?跟着小编再深入探究一下吧。

George Morse 是来自亚利桑那州的「失效分析服务技术公司」(Failure Analysis Service Technology)的外物损伤专家,专门研究航空意外碰撞和飞机外物损伤。Morse 自己就做过超过 4000 起的引擎调查,多数是研究螺母、螺栓或其他跑道碎屑等金属物体进入引擎造成的影响,而不是研究鸟类。因而想要知道当人机撞上客机之后到底会发生什么情况,可能没有人能比 Morse 更适合了。

Morse 强调指出,撞击共有两种不同的威胁方式,其区分标准是撞击物是否击中机身,而对于喷气式客机来说则是撞击物是否进入了某个涡轮发动机中。

物体与机身发生碰撞时,危害程度和两者的相对速度成正比,因为碰撞时释放的动能与速度的平方成正比。但同时 Morse 表示,对于涡轮增压发动机来说,又完全是另外一回事。这种情况下,物体碰撞时的相对速度并没有那么重要。关键点在于运转的发动机彼时所处的功率级,因为它可以控制风扇叶片的旋转速度,反过来,也就是决定了叶片击中撞进来的物体时的速度。

为了证明不同功率级造成的损害差异,Morse 举了 2001 年从波特兰国际机场起飞的一架 MD11 客机作为例子,一只海鸥撞进了它的引擎,最终造成了起飞被取消。Morse 说:「这样一只鸟的重量大约为一公斤,但当时飞机引擎正以最大功率运转,导致风扇叶片被打破,反过来『像切开一个罐头盖一样』破坏了引擎。」Morse 又举了另一个例子,一架准备在奥兰多机场着陆的飞机的引擎吸入了一只大约 2 公斤重的鸟,但只遭受了轻微损坏,因为当时发动机正处在低功率情况下。

「如果一个很小的人机进入了涡轮发动机中,它可能就会在风扇叶片之间滑落,几乎不会产生特别严重的影响。但我们目前讨论的这种典型的人机一般都有几十公分,这么大的尺寸下,不会侥幸发生以上的情况,会更像是一次撞鸟事件。」Morse 说道。

这种人机极有可能击中风扇叶片的前缘,然后被打成碎片。风扇叶片本身是不太可能被打坏的。从某种意义上来说,小型人机的危害程度远不及飞鸟,因为人机不会成群结队地出现,所以一次击中多个引擎造成严重损害的概率微乎其微。

那这些人机携带的锂离子电池危害程度又如何呢?他们的硬度是否能对涡轮发动机造成实质上的损害呢?

Morse 表示,即使是冰,也算是很坚硬的破坏物了。锂离子电池一旦进入燃烧室中,其内部的挥发性物质可能会被点燃,这样造成的危害就法估计了。

总之,专家对于 1 或 2 公斤的人机撞上涡轮发动机可能产生的后果保持了出人意料的平静,也许是因为他们看过了数以千计的引擎损坏事件吧。不过,Morse 仍然强调,当发动机吸入异物后,即使没有造成危及乘客生命的重大安全事故,但其检查和维修的周期十分漫长,而且费用不菲。

相比之下,Morse 更担心的是人机撞在挡风玻璃上。这种撞击也可能造成很大的损害,与相撞的速度和物体的质量都有直接关系,但和物体的组成成分关。

总体来说,Exponent 的研究数据考虑了人机的尺寸等情况,具有一定的合理性。

人机撞上客机会怎样?或许将人机真的飞进数百万美元的涡轮发动机中就能找出答案了。

本文来源:SPECTRUM,由 TECH2IPO 创见 @Suki 编译。

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