EMI plant die Einführung von Flugzeugdrohnentests

Pwet Habr! Ich mache Sie auf eine Übersetzung des Artikels " Bewertung der Gefahr eines Drohnenangriffs: einzigartiger Prüfstand zur Messung des Kollisionsaufpralls " aufmerksam.

UAVs werden weltweit immer beliebter. Gleichzeitig wächst die Anzahl der Vorfälle, an denen sie beteiligt sind. In Kanada kollidierte 2017 ein Passagierflugzeug, das landete, mit einer Drohne, aber die Katastrophe wurde vermieden. Bei der Herstellung von Flugzeugen, die auf Vogelwiderstand getestet wurden, sind diese Verfahren erforderlich. Tests mit Drohnen werden noch nicht durchgeführt. Das Fraunhofer-Institut für die Dynamik schnell fließender Prozesse (Ernst Mach Institute) (EMI) möchte herausfinden, wie gefährlich Drohnen für Flugzeuge sind und wie sie sich in verschiedenen Situationen verhalten. Hierfür wird ein Prüfstand entwickelt.

In den letzten Jahren wurden Drohnen zunehmend zu einem Hindernis für den Luftverkehr. Im Jahr 2018 wurden 158 solcher Fälle an deutschen Flughäfen registriert. Die Bundespolizei gab eine öffentliche Erklärung ab, dass unbemannte Luftfahrzeuge eine ernsthafte Bedrohung darstellen. Anfang Mai dieses Jahres musste der Frankfurter Flughafen wegen einer Drohne den Betrieb vorübergehend einstellen. Schätzungen zufolge wird die Gesamtzahl der in Deutschland im Umlauf befindlichen Drohnen bis 2030 auf 847.000 Einheiten steigen, was einer Steigerung von fast 80% entspricht. Unbemannte Luftfahrzeuge stellen nicht nur eine Bedrohung für Landeflugzeuge dar, sondern auch für Hubschrauber in geringer Höhe. Piloten befürchten, dass Drohnen gegen die Windschutzscheibe stoßen, den Motor oder die Flügelsocke berühren könnten. Experten sind sich einig, dass Drohnen schwerwiegendere Schäden verursachen können als Vögel. Flugzeuge dürfen nur fliegen, wenn sie auf Vogelwiderstand geprüft wurden. Bei Drohnen werden keine Tests durchgeführt. Forscher des Freiburger Instituts für Fraunhofer EMI wollen etwas bewirken. "Aus aeromechanischer Sicht unterscheidet sich eine Drohne in Verhalten und Gewicht stark von einem Vogel." - erklärt der Doktor der Wissenschaft, Sebastian Shoppherer, ein Teilnehmer des Projekts. "Daher ist unklar, ob das Flugzeug von der Drohne genauso erfolgreich abwehren kann wie von Vögeln."


Michael kann
Der Einsatz von Drohnen in der Nähe von Hubschraubern ist verboten

Großes Sicherheitsrisiko

Die ersten Schocktests bestätigten nur die Gefahr von Batterien und UAV-Motoren. „Mit Druckluft konnten wir die Batterie und den Motor mit einer Geschwindigkeit von 115 bis 255 m / s in einer 8 mm dicken Aluminiumplatte starten“, fährt Shoppherer fort. Beide Komponenten können aufgrund ihrer Masse ernsthafte Schäden verursachen. "Das Ergebnis des Tests war eine signifikante Verformung und Beulen auf der Platte, und die Batterie und der Motor selbst fielen auseinander." Das Experiment wurde mit einer Hochgeschwindigkeits-Videokamera aufgezeichnet.


Fraunhofer EMI
Standard-Lithium-Ionen-Akku (ca. 700 g) für Drohnen


Fraunhofer EMI
So sieht die Batterie aus, nachdem sie auf eine Aluminiumplatte gestoßen ist

Die Hauptaufgabe der Tests besteht darin, die treibende Kraft zum Zeitpunkt der Kollision mit den oben genannten Komponenten der Drohne zu bestimmen und den Schaden für Flugzeugmaterialien wie Aluminiumlegierungen und Faserverbundwerkstoffe zu berechnen. Darüber hinaus führten die Forscher mehrere Tests unter quasistatischem Druck durch, um die Stärke und Flexibilität der Drohnenkomponenten zu bestimmen. Testergebnisse helfen beim Aufbau der erforderlichen Anzahl von Simulationsmodellen für die Luftfahrtindustrie. Simulationsmodelle bieten die Möglichkeit, die Beständigkeit neuer Materialien gegenüber den Auswirkungen von Drohnen zu bewerten.

Herausforderungen mit Full-Size-Drohnen

Für die realistischsten Simulationen werden die Forscher einen neuen Stand bauen, um ganze Drohnen mit einem Gewicht von nicht mehr als 3 kg und einer Geschwindigkeit von nicht mehr als 150 m / s zu testen. „Wir können das Ausmaß der Beschädigung sowohl der Objekte selbst als auch der Drohnen untersuchen. Wir können sowohl flexible als auch unflexible Objekte testen. Stellen Sie am Ende höchstwahrscheinlich sicher, dass Drohnen zu einer Katastrophe führen können. Niemand hat jemals mit so schweren Drohnen experimentiert. “ Es werden sowohl Amateur- als auch semiprofessionelle UAVs mit einem Gewicht von 1-3 kg getestet. Diese Studien werden Flugzeugherstellern und Aufsichtsbehörden helfen, die potenzielle Bedrohung des Luftverkehrs durch eine bestimmte Drohne genauer einzuschätzen.