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研究发现无人机比飞机对飞机造成的伤害更大

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作为一个多机构联邦航空管理局(FAA)研究集中在无人机系统的一部分,俄亥俄州立大学的研究人员正在帮助量化与无人机共享与飞机的空域相关的危险。

上周,UAS通过卓越研究联盟(ASSURE)的一个研究小组发布了一份报告,其结论是无人驾驶飞机与大型有人驾驶飞机的碰撞会比给定撞击速度的同样重量的小鸟造成更多的结构损坏。

无人驾驶飞机相撞的计算机模拟。图片来源:Assure。

美国联邦航空管理局将使用研究结果来帮助制定无人机的操作和碰撞风险缓解要求。 ASSURE通过计算机建模和物理验证测试,在两种类型的飞机上进行了两种不同类型的无人机的研究。

俄亥俄州机械和航空航天工程助理教授Kiran D'Souza领导了发动机摄取部分的首次研究。 D'Souza说:“即使是小型的无人驾驶飞机系统也会对发动机造成严重损害。

无人机与客机之间的密切通话报告大幅增加。美国联邦航空局每月有超过100次的无人机发现目标,对飞机造成潜在的风险,例如太靠近机场。美国联邦航空局估计,今年将有230万部无人机用于娱乐用途,预计未来几年这一数字还将上升。

不同于鸟的柔软物质和组织,无人机通常由更坚硬的材料制成。测试表明,无人机最坚硬的部件,如电机,电池和有效载荷,可以对飞机机体和发动机造成最大的损害。

由威奇托州立大学国家航空研究所所长Gerardo Olivares领导,研究团队评估了单通道商业运输机和公务机的重量为2.7至8磅的无人机的潜在影响。他们检查了机翼前缘,挡风玻璃,以及垂直和水平稳定器的碰撞情况。挡风玻璃通常受损最小,水平安定面受到最严重的损坏。严重程度从无损伤到主要结构失效以及无人机进入机身。

俄亥俄州的D'Souza燃气轮机动力学专家进行了计算机模拟,以评估无人机进入通用中型商务喷气发动机的潜在危害,包括风扇叶片,机舱和鼻锥的损坏。

模拟结果显示,起飞过程中最大的损害和风险发生,因为风扇在这个飞行阶段以最高速度运行。无人机在风扇上的接触位置是一个关键参数,当撞击靠近叶尖时发生最多的损坏。

根据D'Souza的说法,下一步是开发一个代表性的商用喷气发动机模型,用于摄取模拟,以及全面的测试来验证和验证模拟。该小组正在计划与发动机制造商合作进行额外的发动机摄入研究,以及与直升机和通用航空飞机的其他机载碰撞研究。

研究人员总结说,无人机制造商应该采取“检测和避免”或“地理围栏”的能力,以减少与其他飞机碰撞的可能性。

由密西西比州立大学领导,ASSURE成立于2015年,是FAA UAS卓越中心。它由23个世界领先的研究机构和100多个主要行业/政府合作伙伴组成。 ASSURE成员是FAA UAS三个测试点的核心,领导着四个FAA研究中心,拥有七个机场和一个340UAS机队。

来源:俄亥俄州立大学

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