Beregninger viser, at katastrofale drone-fly kollisioner vil ske

Ingen kan sige med absolut tillid hvad der vil ske, når civile droner - kameraudstyrede quadcopters, der vejer et halvt dusin pund - kolliderer med fly, fordi det ikke er sket endnu. Men prognosen er dystre. Federal Aviation Administration, der anbragte den spooked cat-tilgang, rapporterede i august, at der var 650 "tætte opkald" (selvom hobbyistgrupper, som Academy of Model Aeronautics, tvivlede på, hvor tæt disse opkald var). Hvad alle kan være enige om er, at civile eller "legetøjsdroner" udgør potentielle risici, idet reguleringsorganer og interessegrupper både hammer hjem betydningen af ​​gode flyvende vaner.

Kvantificering af denne sikkerhedsrisiko er en helt anden historie.

"Vi er nødt til at genkende de farer, som legetøj drone udgør for bemandet luftrum," siger W. Hulsey Smith, administrerende direktør for luftfart og forsvarsteknologi Aero Kinetics, Inverse. Smith og Freddie L. Main III, en mekanisk ingeniør i Aero Kinetics, mener, at kollisioner bør behandles som en uundgåelighed. "Statistisk set vil jeg sige det er en sikkerhed," siger Smith, der henviser til den eksplosive vækst i den civile droneindustri (estimater på 200.000 droner om måneden og FAA's forudsigelse af en million droner for 2015-sæsonen).

På torsdag udgav Smith og Main en rapport, der sammenlignede det ødelæggende potentiale af drone strejker til fuglens stødende virkelighed (vi husker alle kaptajn Sully). Fugle, som Indiana Jones fan vil huske, kan forårsage overraskende mængder skade på fly; Forfatterne citerer $ 951.000.000 i skader årligt fra fugle, der kolliderer med fly og helikoptere.

Ved første rødme kan en 6-pund DJI Inspire og en 7 pund Canada gåse virke som om de har et lignende destruktivt potentiale ved ren dyd af masse. Det er en fristende ækvivalens, men også forkert.

"Fugle er for det meste lavet af vand - de er squishy," siger Main ", og har et højt elasticitetsmodul." Droner er derimod metal- og krom- og kulfiber og er egnet til at bryde ind i shrapnel snarere end squish. Main ligner forskellen på at kollide en Indy 500 race bil i en betonvæg eller en skumbarriere.

Baseret på impulsberegninger fra den nye undersøgelse viser skader og skader fra direkte kollision med en rotocraft forrude "kvalitativt at være uovervindelig baseret på den kinetiske energi af effekten." Det er dårlige nyheder for både dronepiloter og flyselskaber. Når det er sagt, er det værd at bemærke, at der endnu ikke er enighed om resultaterne. En drone-turbine-modelleringsekspert, der nægtede at blive navngivet, blev spurgt, om impulssammensætningen, der blev brugt i undersøgelsen, kunne beskadige tilstrækkelig skade.

Dette er dog alle teoretiske, og en af ​​kun en håndfuld undersøgelser, der undersøger drone-plane kollisioner; I oktober modellerede ingeniører ved Virginia Tech hvad der ville ske i en turbine suget i en drone. Modellerne afslørede ifølge en pressemeddelelse:

"En 8-pund quadcopter drone kan rive fra hinanden fanblades af en turbofan-motor på 9 fods diameter under start på mindre end 1 / 200th sekund. Hastigheden af ​​droneaffald, der slår rundt inde i motoren, kunne nå hastigheder 715 miles i timen. Brækkede knive ville også skabe flere fragmenter, da ventilatoren smuldrer og forkaster motorblokhuset, hvilket bidrager til katastrofal motorfejl."

Smith og Main erkender, at forskningen, der skitseres i rapporten, er ret introduktiv - der er mange flere faktorer, der bidrager til et sammenbrud end impuls alene - og kræver mere konkrete undersøgelser som en luftkanon, der brænder en drone i en testturbine. Dette er en procedure, der allerede er brugt i branchen, blæser simuleret hagl og fuglekroppe i jetmotorer:

Alle modellerne hidtil har været single strikes - vi ved ikke, hvad der vil ske, når drone sværmer bliver en realitet. De mest katastrofale flyveflyvinger, som f.eks. US Airways Flight 1549, har fundet sted, når turbiner har suget ned hele gæs af gæs. "Det er et godt spørgsmål. Det er muligt, at du kunne få en sværm af droner eller flere droner i samme miljø, "siger Smith," selv om det sandsynligvis er mindre sandsynligt end en flok fugle."

Brancheforfatterne understreger, at de ikke er anti-drone - ideen er, at civile dronefliers, især de nye til hobbyen, tager sig af, når de lancerer deres maskiner ind i himlen. "Ligeledes skal alle drikke ansvarligt," siger Main, "vi burde flyve ansvarligt."

Animation høflighed af Crashworthiness for Aerospace Structures and Hybrids (CRASH) Lab, Virginia Tech, maj 2015.