Jesteś pilotem? Przeczytaj to koniecznie: Testy kolizyjne dronów

Testy kolizyjne ujawniły, iż drony mogą powodować zdecydowanie poważniejsze szkody, aniżeli zderzenie statku powietrznego z ptakiem w locie. 
  
Realizacja projektu pod nazwą The Small Remotely Piloted Aircraft Systems (drones) Mid-Air Collision Study odbyła się w Wielkiej Brytanii, gdzie został on zasponsorowany przez Brytyjski Departament Transportu, Wojskowy Urząd Lotniczy oraz Brytyjskie Stowarzyszenie Pilotów Linii Lotniczych. Wspólnym wysiłkiem przeprowadzono szczegółowe testy mające na celu opracowanie raportu na temat potencjalnych zagrożeń jakie mogą stanowić drony w wyniku kolizji z pasażerskimi statkami powietrznymi.

Testy zostały zrealizowane przez międzynarodowe konsorcjum Qinetiq dostarczające technologicznych  rozwiązań dla przemysłu obronnego oraz firmę Natural Impacts specjalizującą się w wykonywaniu laboratoryjnych testów uderzeniowych.

Badanie testowe zostało przeprowadzone w warunkach laboratoryjnych z wykorzystaniem do tego celu modelowania komputerowego.

Nadrzędnym jego celem było uzyskanie najniższej kolizyjnej prędkości drona, która mogłaby powodować poważne uszkodzenia elementów statku powietrznego. Poważne uszkodzenia zdefiniowano jako znaczne uszkodzenia konstrukcyjne elementów samolotu lub spenetrowanie przedniej szyby kokpitu.

Ponadto wyniki badań miały na celu wsparcie rządu brytyjskiego w podjęciu określonych decyzji w związku z debatą jaka toczy się wokół bezpiecznego użytkowania bezzałogowych statków powietrznych na terenie Wielkiej Brytanii.

Badacze testowali cztery różne typy dronów, których przede wszystkim odróżniała maksymalna masa startowa. Kategorie wagowe stanowiły kluczowy czynnik przekładający się na wyciągnięcie różnych wniosków dla każdego rodzaju bezzałogowca. Do badań został użyty:

• dron typu quad o maksymalnej wadze startowej 0,4 kg, dostępny na rynku zabawek,
• dron typu quad o maksymalnej wadze startowej 1,2 kg, zaliczany do potencjalnego wyboru hobbystów jak i do rodziny małych dronów profesjonalnych,
• dron typu quad o maksymalnej wadze startowej do 4 kg zaliczany czasami do rodziny dronów profesjonalnych i rodziny dronów dużych-hobbistycznych,
• dron o maksymalnej wadze startowej do 3,5 kg będący stałopłatem uznawany za reprezentatywnego drona wśród rodziny dronów profesjonalnych, a posiadającego długą wytrzymałość lotu oraz będącego wyborem niektórych hobbystów.

Naukowcy podczas badań powodowali zderzenia dronów o konstrukcje statków powietrznych przy różnych prędkością, w celu zaobserwowania powstałych szkód. Testy miały odzwierciedlać najbardziej prawdopodobne scenariusze oparte na rzeczywistych sytuacjach, mogące stwarzać największe zagrożenie. Następujące konstrukcje statków powietrznych zostały poddane kolizjom:

• przednia szyba śmigłowca (z certyfikatem "birdstrike", oraz bez certyfikatu),
• śmigło ogonowe śmigłowca,
• przednie szyby samolotu pasażerskiego.

Z racji tego, że istnieje ogromny zakres potencjalnych prędkości, w których może zaistnieć zderzenie drona ze statkiem powietrznych, zespół badawczy przede wszystkim skupił się na tzw. możliwych, najgorszych scenariuszach. Obejmowały one zwykłe prędkości przelotowe śmigłowców oraz typowe prędkości samolotów pasażerskich na różnych etapach lotu przy niskiej i średniej wysokości.

 
                  Przednia szyba samolotu pasażerskiego po kolizji z dronem

Ponadto badania wykazały, że:

• Przednia szyba śmigłowca posiadająca certyfikat typu "non-birdstrike" czyli braku odporności na zderzenia z ptakami posiada bardzo ograniczoną odporność na uderzenie drona, który porusza się poniżej normalnej prędkości przelotowej.
• Wyniki testów kolizyjnych drona z szybą śmigłowca posiada przełożenie na samoloty lotnictwa ogólnego, od których również nie jest wymagane posiadanie certyfikatu odporności na zderzenia z ptakami.
• Pomimo faktu, że podczas testów przednia szyba posiadająca certyfikat wykazuje większą odporność, aniżeli szyba z certyfikatem "non birdstrike", to przy zderzeniu z dronem poruszającym się z normalną prędkością i tak jest wielce prawdopodobne, że wystąpią na niej poważne uszkodzenia.
• Śmigło ogonowe śmigłowca jest bardzo podatne na uszkodzenia będące rezultatem kolizji z dronem. Testy modelowania komputerowego wykazały, że uderzenie śmigła o nawet małego drona powoduje poważne uszkodzenia łopatek śmigła.
• Przednia szyba samolotu pasażerskiego jest zdecydowanie bardziej odporna na uderzenie z dronem, jednakże jak wykazały badania istnieją pewne warunki zaistnienia ryzyka spowodowania poważnych uszkodzeń szyby:
  - ustalono, że poważne uszkodzenia nie występują przy wysokich, lecz przy realistycznych prędkościach podczas uderzenia z dronami znajdującymi się w klasie do 1.2 kg,
  - poważne uszkodzenia przedniej szyby samolotu pasażerskiego występują przy wysokich, ale realistycznych prędkościach podczas uderzenia z dronem znajdującym w klasie do 4-kilogramów.
• Konstrukcja drona odgrywa istotną rolę podczas uderzenia kolizyjnego. Warto zwrócić uwagę, że dron znajdujący się w klasie do 400 gr., który posiada widoczne metalowe elementy silnika, jak i poruszający się niższymi prędkościami, jest w stanie spowodować poważniejsze uszkodzenia przedniej szyby śmigłowca, aniżeli dron znajdujący się w klasie do 1,2 kg, który posiada plastikowe pokrycie silnika. Zgodnie w wynikami badań pokrycie to absorbuje część wstrząsów kolizyjnych, co ostatecznie wpływa na mniejszą siłę uderzenia.
• Testy i modelowanie komputerowe wykazały, że niektóre komponenty drona mogą powodować znacznie większe szkody aniżeli ptaki, które posiadają podobną masę oraz lecą z taką samą prędkością jaką porusza się w powietrzu użytkowany dron.

Informujemy użytkowników dronów, iż wszelkie przydatne informacje zawierające m.in. warunki i wymagania dotyczące używania modeli latających oraz bezzałogowych statków powietrznych używanych wyłącznie w operacjach w zasięgu wzroku, można znaleźć w zakładce Urzędu Lotnictwa Cywilnego pod następującym linkiem http://ulc.gov.pl/pl/drony

Więcej szczegółów badań projektu The Small Remotely Piloted Aircraft Systems (drones) Mid-Air Collision Study znajduję się pod następującym linkiem

Bartłomiej Czerkowski

Źródła: ULC/Gov.uk/dronelife.com/aviation-safety.net

Informacyjnie, portal dlapilota.pl jest twórcą aplikacji DroneRadar. Aplikacja, za pomocą trzech lampek (zielony, czerwony i żółty) informuje o możliwości wykonania lotu bezzałogowym statkiem powietrznym w wybranym miejscu i czasie analizując wszystkie możliwe źródła informacji aeronautycznej (AIP, NOTAM, AUP, elewację, i rodzime przepisy wynikające z właściwych rozporządzeń). Jako jedyna aplikacja na świecie, jest testowo zintegrowana jednocześnie z cywilną i wojskową służbą ruchu lotniczego. Niech o skali dronów w Polsce, świadczy fakt, że aplikacja ma już ponad 30 000 użytkowników.