當無人機撞上飛機時，會發生什麼？

美國聯邦航空局表示，無人機與飛機之間有驚無險的事故報告數量自2014年以來逐漸飆升，截至2016年8月已經多達650例。上個月，一架大型客機在倫敦最高的摩天大樓附近，險些撞上一架無人機。迪拜機場由於無人機頻繁的活動，也一而再再而三的關閉，除此之外，低空飛行的無人機正在日益影響著美國西部消防飛機的行動。

遲早有一天，那些未遂事故會真的命中。因此，在這些無人機造成毀壞現實世界的後果之前，來自英國和美國的專家都在重建這些致命的場景，並希望能將這個21世紀問題扼殺在萌芽的狀態。美國聯邦航空局和它的同行，歐洲航空安全局一起建立了新研究，通過觀察計算機模擬模擬和進行物理測試，來了解問題並預防災難的發生。

來自地獄的機械鵝

當飛機撞上無人機時，實際上發生了什麼？雖然一些人仍相信，無人機的危險性不會超過一隻野鵝，然而一項新研究表明，當無人機涉及商業和低空直升機時，它更像是來自地獄的機械鵝。

「無人機的影響與鳥類所帶來的影響不同，」來自弗吉尼亞理工大學航空器複雜結構防撞性實驗室(CRASH)的主任及副教授，賈維德·巴揚多爾（Javid Bayandor）如是說道。

當無人機涉及商業以及低空直升機時，它更像是來自地獄的機械鵝。

巴揚多爾的模擬實驗結果表明了，無人機和鳥類在遭遇到由噴氣發動機導致的突然性死亡時所發生的情形。一架客機的引擎完全能將一架小型商業無人機碾碎。但這些機械鳥在慢慢長大，事情變得更加危險。

無人機比起由軟組織和肌肉組成的鵝，以及其他飛行動物來說，無人機密度更高且更堅硬。模擬結果表明，當一隻鳥進入發動機後，本質上是被旋轉的葉片液化，就像是節目「Will It Blend.」里的恐怖情節（該公司曾拍攝自家攪拌機攪碎iphone4的視頻），將其進行令人毛骨悚然的融合，而無人機並不是這樣。

「瓦解鳥兒要相對容易一些......在另一側你會看到大量非常類似於粘稠液體的物質，」巴揚多爾這樣說道，「而一架無人機則更像一塊岩石，穿過飛機的引擎。」

這意味著即時性傷害，它將會導致發動機葉片變形、損壞，甚至是完全支離破碎。即使最初沒有損壞，較大的無人機急轉彎的勢頭也會使引擎變得不平衡。這種不平衡會逐漸升級，導致葉片開始擊打包裹它們的外殼。引擎在它的外殼內來回跳動，就這樣，微小的損壞逐漸演變成一個真正的問題。

幸運的是，引擎被設計成可以抵擋一些雜散物體造成的損壞，包括發生這種事件時產生的高速碎片，這些可能在發動機內部就會被控制住。巴揚多爾表示：「一般情況下，引擎外殼這樣的設計，使它成為了機身和引擎之間的一層屏障。」

但是這種保護是不靈活的。現代的發動機並沒有被設計用來吞噬無人機，而模型也顯示了一些意想不到的結果，比如位置以及角度的影響可以造成的巨大差異。

而我們需要擔心的不僅僅是引擎。

穿破

大西洋對岸的英國克蘭菲爾德大學的伊恩·霍斯福爾（Ian Horsfall）教授，花大量的時間，使用各國不同種類的大炮「朝其他東西扔東西」。他所帶領的裝甲撞擊小組，近期開始進行無人機與飛機之間的空戰模擬實驗。

為了測試無人機在客機起飛或著陸過程中造成的影響（這是這樣一場災難最有可能發生的時間，因為這兩個時刻是飛機最接近地面的時刻），霍斯福爾開發了4 英寸口徑的大炮，它有著十英尺長的槍筒，由壓縮空氣提供動力，並能發射速度在每小時 200 英里的子彈。雖然有些測試將真的死鳥作為子彈發射——它們創造了航空城的神話——霍斯福爾的項目使用塊狀的明膠作為代替，如同凝膠彈道用於檢測槍擊對於肉體的影響一樣。

為了模擬無人機的影響，霍斯福爾創建了一個導彈來模仿一架無人機的物理性能，它具有相同的大小以及相同重量的組件。他們用四個葡萄大小的鋼瓶來代替發動機，尼龍板上放置了一塊電路板，一個相機，以及一個無人機的電池。這些組件被包裹在泡沫塑料塊中，以此來重建與一般商業無人機相似的重量和結構。

測試結果表明，模擬的無人機不會損壞飛機的擋風玻璃。然而，雷達天線罩，就是飛機的機頭那個雷達圓形蓋，就沒有這麼幸運。用同等重量的鳥類模擬撞擊，只是造成了反彈的結果，而無人機會嵌入甚至是從右側撕裂雷達天線罩。比起重量造成的傷害，影響更大的是組件的硬度。

火災危險

另一個大問題是，電池有受到損壞時就會突然起火這種惱人的傾向性。為了重現這種影響，霍斯福爾使用了一把被設計用來射擊無人機電池上的鑿身的槍。幾秒鐘後，損壞的電池逐漸加熱，很快就開始猛烈地燃燒。如果電池豎立在天線罩的內部，或是嵌入在一架飛機，火災也許是災難蛋糕上的災難性的糖衣。

我們最關注的重點仍然是客機，由於機場上常常發生戲劇性未遂事件，其他飛機也正處於遭受無人機空襲的更大的危害之中。霍斯福爾表示，相較之下直升機和輕型飛機更害怕無人機，因為他們的擋風玻璃強度不足，而且它們更有可能飛行在與無人機相同的高度，尤其是救火的時候。雖然客機的擋風玻璃不太可能在鳥類撞擊後損壞，但確有案件表示，曾一架直升機在與一群鵝會面後消失。而無人機只會讓事情變得更糟。

巴揚多爾和他的實驗室將提交兩篇總結了他們的研究結果的論文——包括基於七百五十種不同類型的商業無人機的詳細研究——將會於一月在美國航空航天協會（AIAA）上發表。與此同時，巴揚多爾打算升級他實驗室的設備，包括在無人機和鳥類撞擊實驗的範圍內的專業性全天候測試。

為了確保共享領空的安全，需要提出許多新的措施，例如飛行條例，用以限制無人機飛行，以及意識和避免標準。但事故終會發生，巴揚多爾表示，無人機需要成為影響未來發動機設計的因素之一，就像鳥和冰雹襲擊對飛機的影響一樣。

「你信或者不信我，無人機始終在那兒，」 巴揚多爾說，「這是只是個開始。」

蝌蚪五線譜編譯自popularmechanics，譯者 土豆同學，轉載須授權