2017年4月，FAA在官网发布的“无人机系统地面碰撞严重性评估最终报告”中公布了美国无人机系统安全联盟“优秀研究与发展计划”（ASSURE）对无人机地面撞击情况进行了研究和试验结果，并介绍了无人机空中撞击的研究正在进行中。
2017年11月28日，FAA在官网上发布了“无人机系统空中撞击严重性评估最终报告”，该研究从2016年开始，针对无人机与载人飞机的碰撞场景进行了数值模拟和部件试验。
1.研究内容
考虑到时间和成本因素，该项研究通过一年的时间，在材料和部件级测试的基础上，开发、确认和验证了无人机和有人驾驶飞机的仿真模型，对超过180个撞击情景进行了模拟仿真。后续，FAA可能开展试验对其结果进行验证，模型一旦得到验证，将用于评估更多的撞击场景。
2.撞击场景的选择
研究人员根据小型无人机和载人飞机的运行环境，确定了最贴近真实情况的撞击场景——商用飞机或公务机与小型无人机相撞。
3.试验飞机的选择
商用飞机——波音B737和空客A320（占全球商用飞机机队的70%）
公务机——Learjet 30/40/50
小型无人机——四旋翼和轻型固定翼（对有人驾驶飞机最有可能造成威胁的代表）
4.撞击位置的选择
研究人员确定了最有可能受到影响的有人驾驶飞机的区域为：机翼、垂尾、平尾的前缘以及风挡。此外，研究人员还对商用涡扇发动机的风扇部分进行了发动机冲击仿真。
5.研究结果
（1）通过在所有碰撞模拟中观察到的机体和发动机损伤程度，总结出撞击动能（质量和速度的综合因素）和无人机刚度是冲击损伤的主要影响因素，后者表明无人机的设计特点和力学特性也将影响撞击的严重程度。
（2）在商用飞机的适航规章中，对飞机结构抵御鸟撞的能力做出了要求（如风挡能承受4磅鸟撞、尾翼能承受8磅鸟撞）。ASSURE的模拟显示，在同等大小和速度的情况下，无人机的撞击伤害要高于鸟撞，原因是无人机部件相比于鸟体本身更加坚硬，发生刚性碰撞损伤更为严重。因此，在有人驾驶飞机中关于鸟撞的适航规章是不适用于无人机的。
（3）ASSURE研究小组还对无人机锂电池进行了物理测试和模拟。结果表明，典型的高速冲击将导致电池完全损坏，不会引起电池因短路而起火的风险；而在低速冲击过程中（如着陆和起飞阶段），电池未完全损坏并可能留在机体内，可能引发火灾的风险。
无人机管理现状风险性与地面碰撞严重性评估
6.小结
以上研究是美国FAA为了理解和量化空中碰撞的潜在严重程度而进行的一系列研究项目中的第一个，未来将研究与通航飞机、旋翼机以及高涵道比涡扇发动机撞击的严重程度。另外，适当的试验验证也将成为后续的研究方向，将持续进行。
上述研究结果说明了在繁忙的国家空域系统中规范小型无人机运行和使用的重要性。一方面，通过设计功能和限制手段降低无人机与有人机相撞几率，以及通过设计降低无人机撞击严重程度都是十分必要的。另一方面，小型无人机驾驶员和公众必须了解并遵守安全运行无人机的规范和要求，也是非常重要的。
读者诸君，如果有无人机爱好者，需要从自律的角度多关注一下这方面的研究数据，从安全飞行方面来说，至少具有预防性意义。
网友评论