لحظه برخورد یک پهپاد با بال هواپیما در سرعت 330 کیلومتر بر ساعت

وقتی‌‌که بر فراز ابرها درون یک جت مسافربری بزرگ نشسته‌‌اید، احتمالاً آخرین چیزی که به ذهنتان خطور می‌‌کند، خطر برخورد هواپیما با یکپهپاد یا هواپیمای بدون سرنشین است.

اما هنگام برخاستن و فرود آمدن هواپیما، چنین خطری دور از ذهن نیست. سال گذشته، یک هواپیمای بدون سرنشین با یک بالگرد ارتش آمریکا از نوع بلک هاوک در جزیره هافمن واقع در نیویورک برخورد کرد. خوشبختانه کسی آسیب ندید؛ اما چه اتفاقی می‌افتد اگر این حادثه در مورد یک هواپیما که با سرعت بیشتری در حال حرکت است، رخ دهد؟

یک تیم در مؤسسه تحقیقاتی دیتون (UDRI)، شرایط تصادف هوایی میان یک پهپاد و یک هواپیمای تجاری را با سرعتی حدود ۳۳۰ کیلومتر در ساعت ( ۲۳۸ مایل بر ساعت) شبیه‌سازی کردند و در حال حاضر به لطف تلاش این تیم، یک نمای حیرت‌انگیز از این تصادف را در اختیار داریم.

ازآنجاکه انجام این آزمایش توسط هواپیمایی واقعی غیرعملی و تا حد زیادی خطرناک بود، پژوهشگران مجبور شدند از یک توپ هوایی برای شلیک کردن یک کوادکوپتر ساخت شرکت دی.جی.آی (DJI)مدل فانتوم ۲ به سمت بال یک هواپیمای کوچک چهار نفره مدل مونی ام۲۰ استفاده کنند.

ممکن است انتظار داشته باشید که پهپاد در اثر این برخورد، کاملا از بین برود؛ اما این آزمایش نشان داد که پهپاد واقعاً بال هواپیما را سوراخ می‌کند. بنا به گفته‌ی پژوهشگران، این آزمایش با آسیب رسیدن به تیرک اصلی (یک جزء ساختاری اصلی از بال هواپیما) خاتمه یافت.

کوین پورمون، یک مهندس مکانیک که هدایت گروهی در مؤسسه تحقیقاتی دیتون باهدف مطالعه فیزیک برخورد را به عهده دارد، می‌گوید :

 پهپاد در حالی متلاشی شد که انرژی و جرم آن در کنار یکدیگر توانستند خسارت قابل‌توجهی به بال هواپیما وارد کنند.

در حالت عادی، طی شبیه‌سازی‌‌ها معمولا برخورد پرندگان با بال هواپیما، شیشه‌‌های جلو و موتورها بررسی می‌‌شود؛ اما حادثه‌‌ی بلک هاوک در نیویورک، حاکی از آن است که آزمایش برخورد با هواپیمای بدون سرنشین، از جمله مواردی است که مقامات هوانوردی نمی‌توانند آن را نادیده بگیرند.

پورمون می‌گوید:

۴۰ سال است که ما آزمایش برخورد پرنده را انجام می‌‌دهیم و از آسیب‌‌های احتمالی ناشی از این نوع برخورد آگاهی یافته‌‌ایم. پهپادها وزنی مشابه با برخی از پرندگان دارند و ما با افزایش نگرانی‌‌ها درمورد احتمال برخورد با چنین اشیایی مواجه هستیم.

در‌‌حالی‌‌که سازمان هوانوردی فدرال، قوانینی را در رابطه با مقررات استفاده‌‌ی تفریحی از هواپیماهای بدون سرنشین وضع کرده است؛ پورمون بر این باور است که اطلاعات بسیار اندکی در مورد میزان خسارات ناشی از برخورد پهپادها با هواپیما وجود دارد. بیشتر اطلاعاتی که ما داریم از مدل‌‌سازی به‌‌دست آمده‌‌اند و آزمایش‌‌های برخورد واقعی در این مورد بسیار نادر هستند.

این تیم علاوه بر آزمایش هواپیمای بدون سرنشین خود، یک شبیه‌سازی از برخورد پرنده را نیز در بخش متفاوتی از همان بال (باهدف مقایسه‌‌ی نتایج) پیاده‌‌سازی کرد و از یک پرنده با وزنی مشابه ولی از جنس ژلاتین برای آزمون استفاده کرد.

پورمون می‌گوید:

این پرنده به ظاهر آسیب بیشتری به لبه‌ی جلویی بال وارد کرد؛ اما پهپاد به عمق بیشتری از بال نفوذ کرد و به تیرک اصلی خسارت زد؛ این موردی بود که در برخورد پرنده مشاهده نشد.

البته ما نمی‌توانیم از چیزی که تنها یک ابزار ابتدایی برای انجام آزمایش برخورد محسوب می‌‌شود، نتیجه‌گیری کنیم؛  باید در نظر داشته باشیم که تحقیقات فعلی (که در اجلاس آکادمیک سیستم‌های بدون سرنشین در ماه آگوست ارائه شده است)، هنوز مورد بررسی مجدد قرار نگرفته است.

بااین‌حال، در بدترین حالت، آسیب به تیرک ممکن است تفاوت میان بین یک بال آسیب‌دیده و یک هواپیمای در حال سقوط را مشخص کند.

پورمون در مصاحبه با مجله‌‌ی وایرد گفت:

 همه‌‌ی وزن هواپیما روی تیرک عمودی قرار می‌‌گیرد. اگر به‌­اندازه‌‌ی کافی به تیرک آسیب وارد شود، نمی‌‌توان از حادثه جان سالم به‌‌ در برد. هواپیما سقوط خواهد کرد.

شرکت دی.جی.آی، سازنده‌‌ی هواپیمای بدون سرنشینی که در این آزمایش مورد استفاده قرار گرفت، به محبوبیت ویدئوی منتشرشده از سوی موسسه تحقیقاتی دیتون واکنش نشان داد و فهرستی بلند از نواقص این شبیه‌‌سازی را منتشر کرد.

به‌‌طور خلاصه، دی.جی.آی می‌گوید که سرعت برخورد در آزمایش بسیار بالا است و با توجه به ارتفاع پرواز پهپادها، چنین سرعتی دور از ذهن است، اما به‌عمد سرعت در این ویدئو بالا در نظر گرفته شده است  تا تماشای «سناریوی تخریب» جذابیت بالاتری داشته باشد.

برندن ام. شولمن، معاون سیاست‌‌گذاری و امور قانونی شرکت در توضیح می‌‌گوید:

به‌عبارت‌دیگر، غیرممکن است که این دو هواپیما با چنین سرعتی با یکدیگر برخورد کنند. با توجه به این‌‌که انرژی جنبشی (و در نتیجه میزان آسیب) با مجذور سرعت رابطه‌‌ی مستقیم دارد، افزایش سرعت به‌صورت دلخواه در این آزمایش منجر به شدت بسیار بیشتر آسیب‌های وارده خواهد شد.

اینها مواردی هستند که ما قطعاً باید در حین تماشای این ویدئو در ذهن داشته باشیم؛ اما ما باید همچنین به خاطر داشته باشیم که خطر فزاینده‌‌ی برخورد هوایی با پهپادها، امری است که نمی‌توان آن را نادیده گرفت.

کما این‌که این اتفاق در حادثه‌‌ی برخورد یک پهپاد دیگر از شرکت دی.جی.آی با یک بالگرد بلک هاوک در سال گذشته نیز رخ داده است .

در آن حادثه، خلبان هواپیمای بدون سرنشین به‌‌طور عمدی هواپیمای تفریحی خود را در فاصله‌ی ۴ کیلومتری و در محدوده‌‌ی خارج از دید خود به پرواز در آورد؛ حتی باوجود این‌‌که وی می‌دانست بالگردها به دفعات زیاد در آن منطقه پرواز می‌‌کرده‌‌اند.

در واقع او حتی خبر نداشت که پهپاد او سقوط کرده و خیال می‌‌کرد که پهپاد به­‌دلیل نقص فنی، احتمالاً به محل فرود خود بازگشته است.

تا زمانی که خلبانان هواپیماهای بدون سرنشین چنین اعمالی را انجام می‌دهند، هرگز نمی‌‌توان به تعداد کافی از این نوع آزمایش‌‌های برخورد را طراحی کرد؛ حتی اگر فرض کنیم که این شبیه‌سازی‌‌‌ها نیز نیاز به اصلاحاتی داشته باشند.