中國(guó)首次進(jìn)行無人機(jī)與客機(jī)碰撞試驗(yàn)

原標(biāo)題：無人機(jī)與飛機(jī)碰撞首次試驗(yàn)進(jìn)行

《中國(guó)民航報(bào)》、中國(guó)民航網(wǎng)記者李雷紅、劉云鵬通訊員張柱國(guó)報(bào)道：11月30日，民航局在航空工業(yè)襄北試驗(yàn)基地進(jìn)行了無人機(jī)與客機(jī)碰撞首次試驗(yàn)。此次試驗(yàn)旨在研究無人機(jī)與民航客機(jī)碰撞的安全風(fēng)險(xiǎn)，研究結(jié)果將作為無人機(jī)運(yùn)行管理規(guī)章以及設(shè)計(jì)制造的技術(shù)指導(dǎo)和決策依據(jù)。

隨著無人機(jī)相關(guān)技術(shù)的成熟以及人們?nèi)找嬖黾拥呐d趣，無人機(jī)在工作、生活中的使用日趨廣泛。目前，民用無人機(jī)在應(yīng)急救援、環(huán)境監(jiān)測(cè)、電力巡線、航拍測(cè)繪、農(nóng)業(yè)植保等多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

然而，無人機(jī)數(shù)量的迅猛增長(zhǎng)也導(dǎo)致了安全事故的增加，國(guó)外曾經(jīng)發(fā)生過民用無人機(jī)與民用客機(jī)險(xiǎn)些相撞的事件。歐洲航空安全局（EASA）2010-2016年統(tǒng)計(jì)報(bào)告顯示，歐洲范圍內(nèi)的無人機(jī)碰撞飛機(jī)或險(xiǎn)些碰撞事件近1000起，其中有3起已確認(rèn)為無人機(jī)碰撞的事件，并造成不同程度的飛機(jī)結(jié)構(gòu)損傷和經(jīng)濟(jì)損失。美國(guó)聯(lián)邦航空局（FAA）的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明無人機(jī)和飛機(jī)的危險(xiǎn)接近事件從2014年之后逐年飆升，截至2016年8月已多達(dá)650起。

國(guó)內(nèi)近幾年也有多家機(jī)場(chǎng)多次發(fā)生無人機(jī)等飛行物入侵機(jī)場(chǎng)凈空保護(hù)區(qū)、妨礙航班運(yùn)行安全的事件。無人機(jī)“黑飛”問題愈演愈烈，其無序飛行極易干擾軍民飛行器正常運(yùn)行，甚至可能釀成飛行事故，給國(guó)家和人民生命財(cái)產(chǎn)造成損失。

2013年12月，北京發(fā)生無人機(jī)“黑飛”導(dǎo)致多架次民航飛機(jī)避讓、延誤，最后空軍出動(dòng)直升機(jī)將其擊落。

2014年12月24日，廣州白云機(jī)場(chǎng)使用02跑道降落的兩架飛機(jī)均報(bào)告五邊發(fā)現(xiàn)無人機(jī)活動(dòng)，造成空中進(jìn)近的飛機(jī)避讓，而改用20號(hào)跑道落地，并致使地面飛機(jī)全部暫停起飛。

2015年，空軍在河北涿州處置一起無人機(jī)“黑飛”事件。

2017年1月，蕭山機(jī)場(chǎng)出現(xiàn)無人機(jī)“黑飛”事件。2017年2月，昆明長(zhǎng)水國(guó)際機(jī)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)4起無人機(jī)干擾事件，最嚴(yán)重的1起事件中，無人機(jī)飛行距空中客機(jī)僅50-70米。

2017年4月，成都雙流機(jī)場(chǎng)遭到無人機(jī)干擾事件達(dá)9起，導(dǎo)致多架航班備降其他機(jī)場(chǎng)，并伴有航班延誤，數(shù)萬人出行受阻。

2017年4月，南京祿口國(guó)際機(jī)場(chǎng)一架無人機(jī)飛入機(jī)場(chǎng)凈空保護(hù)區(qū)，祿口機(jī)場(chǎng)立即中止起降，緊急關(guān)閉半小時(shí)，14個(gè)航班受到影響。

2017年5月10日，珠海金灣機(jī)場(chǎng)遭遇到不明飛行物入侵，致使機(jī)場(chǎng)關(guān)閉，共有8架航班備降?？?、揭陽、深圳三地。

2017年5月，重慶江北機(jī)場(chǎng)兩次受無人機(jī)干擾，共造成重慶機(jī)場(chǎng)40余個(gè)航班備降，60余個(gè)航班取消，140余個(gè)航班延誤，上萬旅客出行受到影響。由此造成的航班調(diào)整、避讓、備降、延誤甚至停飛，對(duì)民航機(jī)場(chǎng)運(yùn)行產(chǎn)生一定影響，造成較大經(jīng)濟(jì)損失。

無人機(jī)亂闖多地機(jī)場(chǎng)的“黑飛”事件挑起公眾敏感的安全神經(jīng)。從接二連三的“黑飛”威脅事件，到相關(guān)政府收緊政策的回應(yīng)，廠商與用戶在權(quán)限和責(zé)任之間的權(quán)衡以及廠商與上級(jí)管理機(jī)構(gòu)的合作和溝通等方面可以看到，無人機(jī)市場(chǎng)的規(guī)范化不再是一個(gè)簡(jiǎn)單的行業(yè)問題，已經(jīng)上升到社會(huì)群體事件的范疇。

無人機(jī)違規(guī)飛行不僅影響人們的生命財(cái)產(chǎn)安全、公共安全、飛行安全甚至是國(guó)家安全。從航空器本體安全運(yùn)行和乘客的出行安全方面來看，無人機(jī)對(duì)民航運(yùn)行安全的影響不可估量，已經(jīng)引起政府部門、研究機(jī)構(gòu)、學(xué)者們的廣泛關(guān)注。雖然國(guó)內(nèi)外適航當(dāng)局從安全風(fēng)險(xiǎn)的角度對(duì)無人機(jī)的安全運(yùn)行開展了初步的試驗(yàn)和仿真分析研究，為各國(guó)無人機(jī)適航管理和運(yùn)行政策的制定提供初步的技術(shù)支持，但如何制定合適的無人機(jī)審定和運(yùn)行規(guī)章還缺乏必要的技術(shù)依據(jù)，尤其在無人機(jī)與飛機(jī)碰撞損傷評(píng)估方面，缺少持續(xù)的試驗(yàn)證據(jù)和充分的理論分析支撐。

中國(guó)民用航空適航審定中心根據(jù)民航局領(lǐng)導(dǎo)的安排和民航局適航審定司的要求，指派中國(guó)民航上海航空器適航審定中心（以下簡(jiǎn)稱：上海審定中心）成立項(xiàng)目組，借鑒國(guó)外在飛機(jī)研制和運(yùn)行階段已經(jīng)開展的相關(guān)試驗(yàn)和分析研究結(jié)果，對(duì)無人機(jī)與飛機(jī)碰撞相關(guān)的事項(xiàng)進(jìn)行立項(xiàng)研究，啟動(dòng)《運(yùn)輸類飛機(jī)與無人機(jī)碰撞后果及安全風(fēng)險(xiǎn)研究》工作。據(jù)此，上海審定中心聯(lián)合航空工業(yè)航宇救生裝備有限公司、南京航空航天大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院、成飛民機(jī)公司、大疆創(chuàng)新科技有限公司、江蘇鐵錨玻璃公司等單位組建了課題研究團(tuán)隊(duì)，共同開展無人機(jī)與國(guó)產(chǎn)運(yùn)輸類飛機(jī)結(jié)構(gòu)（含風(fēng)擋）的碰撞試驗(yàn)研究。碰撞試驗(yàn)所用的試驗(yàn)件為國(guó)產(chǎn)某型民機(jī)機(jī)頭結(jié)構(gòu)和由國(guó)內(nèi)最大的旋翼無人機(jī)制造商大疆創(chuàng)新科技有限公司提供的真實(shí)無人機(jī)。

由于無人機(jī)與飛機(jī)碰撞工況的復(fù)雜性、隨機(jī)性以及高昂的試驗(yàn)成本和嚴(yán)酷的試驗(yàn)要求，根據(jù)國(guó)際慣例首先應(yīng)用動(dòng)態(tài)仿真進(jìn)行先行先試研究。由南京航空航天大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)以及上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院共同開展的無人機(jī)與飛機(jī)風(fēng)擋、機(jī)頭結(jié)構(gòu)碰撞仿真分析結(jié)果表明：無人機(jī)的制造材質(zhì)、飛行姿態(tài)、飛行速度、體積重量以及飛機(jī)被碰撞位置等因素均對(duì)飛機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)的碰撞損傷產(chǎn)生不同程度的影響。

課題研究團(tuán)隊(duì)對(duì)無人機(jī)碰撞速度、碰撞部位、碰撞姿態(tài)、測(cè)試參數(shù)、試驗(yàn)判據(jù)以及無人機(jī)懸掛安裝方式等方面多次組織專家進(jìn)行研討，并結(jié)合仿真分析結(jié)果，編制并組織專家評(píng)審了碰撞試驗(yàn)大綱。航空工業(yè)航宇救生裝備有限公司等單位通過周密的試驗(yàn)設(shè)計(jì)和精密的預(yù)試試驗(yàn)動(dòng)態(tài)響應(yīng)測(cè)試，調(diào)整彈道軌道上各測(cè)點(diǎn)的輸出響應(yīng)，使得試驗(yàn)碰撞過程盡可能地與實(shí)際運(yùn)行工況和試驗(yàn)設(shè)計(jì)情況一致。大疆創(chuàng)新科技有限公司的技術(shù)團(tuán)隊(duì)根據(jù)課題的要求，完成了對(duì)無人機(jī)在開機(jī)狀態(tài)下的懸掛方案研究，保證了無人機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)下在預(yù)定的碰撞點(diǎn)與飛機(jī)相撞。

經(jīng)過前期的充分準(zhǔn)備，11月30日在航空工業(yè)航宇救生裝備有限公司的襄北試驗(yàn)基地進(jìn)行了中等質(zhì)量的旋翼無人機(jī)與某型飛機(jī)風(fēng)擋在典型速度下的碰撞試驗(yàn)，無人機(jī)精準(zhǔn)碰撞在左右主風(fēng)擋的中間和邊角部位特定區(qū)間內(nèi)，通過測(cè)試設(shè)備采集的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和現(xiàn)場(chǎng)碰撞結(jié)果查看和分析，確認(rèn)風(fēng)擋外層玻璃破碎，但內(nèi)層玻璃完好，滿足風(fēng)擋鳥撞試驗(yàn)的符合性判據(jù)。同時(shí)通過與仿真分析結(jié)果進(jìn)行比較，驗(yàn)證了試驗(yàn)方法的準(zhǔn)確性和仿真結(jié)果的有效性，試驗(yàn)達(dá)到了預(yù)期目的。

據(jù)民航上海適航審定中心總工程師戴順安介紹，無人機(jī)干擾民航客機(jī)飛行主要是在機(jī)場(chǎng)本場(chǎng)，現(xiàn)在市面上主流的航拍無人機(jī)設(shè)備飛行的限制高度為500米，同時(shí)參考國(guó)際上的一些研究數(shù)據(jù)，確定此次試驗(yàn)?zāi)M的碰撞速度為民航客機(jī)在500米高度，起飛降落時(shí)間段的速度。

此次無人機(jī)碰撞飛機(jī)的首次試驗(yàn)完全按照適航驗(yàn)證試驗(yàn)程序開展，上海審定中心確認(rèn)了碰撞試驗(yàn)大綱，并對(duì)試驗(yàn)件和試驗(yàn)設(shè)施進(jìn)行了制造符合性檢查。此次試驗(yàn)填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，和國(guó)際上的相關(guān)試驗(yàn)研究處于齊頭并進(jìn)的地位，并處于領(lǐng)先水平。上海審定中心領(lǐng)導(dǎo)的該課題研究團(tuán)隊(duì)后續(xù)還將進(jìn)行一系列的無人機(jī)與飛機(jī)碰撞試驗(yàn)，充分研究無人機(jī)與飛機(jī)碰撞的潛在風(fēng)險(xiǎn)，為規(guī)范無人機(jī)制造商設(shè)計(jì)制造產(chǎn)品和適航局方制定無人機(jī)運(yùn)行管理方面的適航規(guī)章提供技術(shù)指導(dǎo)和決策依據(jù)。