无人机 vs. 飞鸟：谁对飞机造成的危害更大？

今年1月份的一份研究中，Exponent公司调查了大约1到2公斤重的小型无人机和客机相撞时，可能对客机造成的威胁。该研究主要根据鸟类或者类似重量的物体对客机造成的各种损害来进行的。

但有人认为，它忽略了无人机和鸟类之间的差异，即无人机由许多金属部件和锂离子电池构成，将更具有破坏性。这似乎是个合理的评论，飞机外物损伤专家George Morse也有自己的看法。

Morse的失败分析服务技术（Failure Analysis Service Technology）公司专门从事航空事故分析，尤其是外物损伤。Morse自己做了4000多起关于引擎的调查，大多数是由于吸入螺母、螺丝或者其他跑道碎屑而不是鸟类碰撞引起的事故。所以关于客机与一架轻小型无人机碰撞会产生什么样的后果，他比任何人都可以更好地回答。

两种碰撞

Morse强调有两种截然不同的威胁，这取决于该物体是击中机身还是进入喷气式客机的涡轮发动机。

与机身碰撞的危险程度取决于两个物体的相对速度，因为碰撞时动能的释放与速度的平方成正比。但是对于涡轮增压发动机，就是一种完全不同的情形。在这种情况下，碰撞物体的相对速度不那么重要，发动机的运行功率是关键，因为它控制风扇叶片转动的速度，这反过来又控制着刀片击中吸入对象的速度。

无人机同鸟类差不多？

为了证明不同大小功率带来的差异，Morse提及了2001年从波特兰国际机场起飞的MD11客机发生的事情：一个引擎吸入一只银鸥导致起飞中止。这种鸟只有约1公斤重，但是发动机在全功率运行，银欧的进入导致风扇叶片断裂，“像开罐头一样切断了引擎罩”。另一方面，Morse说道，一架飞机在奥兰多降落时，引擎吸入了一只70盎司（2公斤）的鸟，但是该飞机只受到了轻微的损害，因为它的发动机是在低功率运转的。

如果一架非常小的无人机进入涡轮发动机，Morse解释说，它可能会在风扇叶片之间滑动并产生极小的危害。但是我们正在讨论的几十厘米宽的典型无人机，很有可能会导致不一样的后果，在这种情况下，它会更像一起鸟类撞击事故。

无人机会撞击风扇叶片的前缘并破裂成小碎片。在Morse看来，风扇叶片本身并不容易破裂。Morse说：“在高功率下，它很有可能会毁灭发动机，但是也不一定，它们可能会继续运行，这绝对是令人惊奇的。”

从某种意义上说，鸟类似乎比小型无人机更具威胁性，因为无人机并不成群飞行，因此基本没有在一次事件中导致多个引擎瘫痪的机会。

但是小型无人机所携带的锂离子电池呢？它们是否足够成为涡轮发动机真正的问题呢？关于电池是否会爆炸，Morse 说：“发动机可能会把它烧掉。”

总之，这位专家对于1至2公斤的无人机撞击涡轮发动机所造成的后果，表现出奇的平静。也许这就是在看过无数由留在跑道中的碎片，或者飞行中破裂的飞机零件造成的引擎损害后的心态。不过Morse强调，发动机吸入任何异物后，检查和维修的成本是相当大的，即使事故没有对人的生命安全造成威胁。

“我更关心击中挡风玻璃。”Morse说，这种危险程度相当可观，取决于碰撞物体的速度和质量，而不是其组成。

所以，Exponent公司关于一般尺寸的无人机带来的危害分析，还是很合理的。至于危害程度到底如何，恐怕只有真发生这种事了才知道，当然，我们都期望不会发生。

via ieee