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當無人機撞上飛機會怎樣?

app01/TECH2IPO 2015.03.13 00:00
創見干貨:隨著無人機風潮越刮越濃,大大小小的無人機也漸漸走進我們的生活中,在帶來便利性的同時,其可能造成的危害也不容小覷。有人就專門研究了無人機撞上飛機的危害。今年一月份,有分析人士結合著名分析公司 Exponent 的數據研究了那些只有一、兩公斤重的小型無人機如果與客機等大型飛行器相撞的情況,預估了將會造成的后果。這篇研究報告的主要參考的是相同重量的鳥類與飛機相撞所造成的不同種類的損傷。很多研讀了這篇研究報告的讀者紛紛表示,報告中掩蓋了無人機和鳥類本身成分的差異,無人機帶有許多金屬零件和鋰離子電池,相比較而言,會造成更嚴重的內在破壞。這種觀點似乎很有道理,到底是不是這樣呢?跟著小編再深入探究一下吧。George Morse 是來自亞利桑那州的「失效分析服務技術公司」(Failure Analysis Service Technology)的外物損傷專家,專門研究航空意外碰撞和飛機外物損傷。Morse 自己就做過超過 4000 起的引擎調查,多數是研究螺母、螺栓或其他跑道碎屑等金屬物體進入引擎造成的影響,而不是研究鳥類。因而想要知道當無人機撞上客機之后到底會發生什么情況,可能沒有人能比 Morse 更適合了。Morse 強調指出,撞擊共有兩種不同的威脅方式,其區分標準是撞擊物是否擊中機身,而對于噴氣式客機來說則是撞擊物是否進入了某個渦輪發動機中。物體與機身發生碰撞時,危害程度和兩者的相對速度成正比,因為碰撞時釋放的動能與速度的平方成正比。但同時 Morse 表示,對于渦輪增壓發動機來說,又完全是另外一回事。這種情況下,物體碰撞時的相對速度并沒有那么重要。關鍵點在于運轉的發動機彼時所處的功率級,因為它可以控制風扇葉片的旋轉速度,反過來,也就是決定了葉片擊中撞進來的物體時的速度。為了證明不同功率級造成的損害差異,Morse 舉了 2001 年從波特蘭國際機場起飛的一架 MD11 客機作為例子,一只海鷗撞進了它的引擎,最終造成了起飛被取消。Morse 說:「這樣一只鳥的重量大約為一公斤,但當時飛機引擎正以最大功率運轉,導致風扇葉片被打破,反過來『像切開一個罐頭蓋一樣』破壞了引擎。」Morse 又舉了另一個例子,一架準備在奧蘭多機場著陸的飛機的引擎吸入了一只大約 2 公斤重的鳥,但只遭受了輕微損壞,因為當時發動機正處在低功率情況下。「如果一個很小的無人機進入了渦輪發動機中,它可能就會在風扇葉片之間滑落,幾乎不會產生特別嚴重的影響。但我們目前討論的這種典型的無人機一般都有幾十公分,這么大的尺寸下,不會僥幸發生以上的情況,會更像是一次撞鳥事件。」Morse 說道。這種無人機極有可能擊中風扇葉片的前緣,然后被打成碎片。風扇葉片本身是不太可能被打壞的。從某種意義上來說,小型無人機的危害程度遠不及飛鳥,因為無人機不會成群結隊地出現,所以一次擊中多個引擎造成嚴重損害的概率微乎其微。那這些無人機攜帶的鋰離子電池危害程度又如何呢?他們的硬度是否能對渦輪發動機造成實質上的損害呢?Morse 表示,即使是冰,也算是很堅硬的破壞物了。鋰離子電池一旦進入燃燒室中,其內部的揮發性物質可能會被點燃,這樣造成的危害就無法估計了。總之,專家對于 1 或 2 公斤的無人機撞上渦輪發動機可能產生的后果保持了出人意料的平靜,也許是因為他們看過了數以千計的引擎損壞事件吧。不過,Morse 仍然強調,當發動機吸入異物后,即使沒有造成危及乘客生命的重大安全事故,但其檢查和維修的周期十分漫長,而且費用不菲。相比之下,Morse 更擔心的是無人機撞在擋風玻璃上。這種撞擊也可能造成很大的損害,與相撞的速度和物體的質量都有直接關系,但和物體的組成成分無關。總體來說,Exponent 的研究數據考慮了無人機的尺寸等情況,具有一定的合理性。當無人機撞上客機會怎樣?或許將無人機真的飛進數百萬美元的渦輪發動機中就能找出答案了。本文來源:SPECTRUM,由 TECH2IPO 創見 @Suki 編譯。資料來源:tech2ipo創見原文刊載

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