Что будет, если дрон врежется в ваше лицо?

Что будет, если дрон врежется в ваше лицо?

18-месячное исследование пыталось это выяснить.

Видение будущего, наполненного беспилотными летательными аппаратами, включает в себя компактные гудящие конструкции из пластика и литий-ионных батарей, заполняющие небеса над нами. Но для того, чтобы это видение было реализовано, компании должны убедиться, что падающий беспилотник не нанесет серьезной травмы ходящих внизу людей. Так что же на самом деле происходит, когда дрон сталкивается с человеком?

Это вопрос, на который Альянс систем безопасности США, в рамках Research Excellence (ASSURE), пытался ответить с помощью длительного полуторагодового исследования. Во главе с Университетом штата Алабама, Ханствилль, Государственным университетом Миссисипи, Национальным институтом авиационных исследований в государственном Университете Уичита и рядом других, в исследовании II фазы наземного столкновения ASSURE были рассмотрены потенциальные травмы, возникающие в
результате столкновений между небольшими беспилотными авиационными системами (так называемые беспилотные летательные аппараты ) и людьми.

Исследователи хотели не только увидеть, какие травмы могли возникнуть в результате, но и разработать методологию тестирования безопасности и дать рекомендации Федеральной авиационной администрации США (FAA) по выработке правил. Это единственное в мире всестороннее научное исследование такого рода.

Опасности при столкновении с дронами

Тестовая установка для эксперимента по столкновению с беспилотниками.
Тестовая установка для эксперимента по столкновению с
беспилотниками.

Это звучит потенциально кошмарно, но ASSURE обнаружило, что маленькие, в основном пластиковые дроны, очень гибкие и обладают большой эластичностью. Вопреки распространенному мнению, они имеют тенденцию поглощать значительное количество энергии удара, говорит Дэвид Артерберн, главный исследователь ASSURE.

«Распространенным заблуждением является то, что каждый беспилотник — это камень, поэтому, когда он столкнется с вами, он поранит вас, как брошенный камень».

«Конструкция и масса играют роль в определении травматического потенциала».

ASSURE провело 512 ударных испытаний и симуляций с использованием 16 различных летательных средств, включая популярные беспилотники, такие как DJI Phantom и Mavic Pro, а также различные объекты и полезные нагрузки (батареи, деревянные блоки) весом от 0,3 до 5 кг. Были проведены полные антропоморфные и упрощенные испытания на удар только по голове и шее, а также испытания на удар после смерти человека (трупа).

И есть причина, почему соответствующие видео и фотографии похожи на автомобильные краш-тесты. Одной из целей ASSURE является адаптация такой проверенной методики к полету коммерческих беспилотников. Одновременно с выработкой рекомендаций для FAA, организация также ищет глобальные стандарты безопасности.

Наиболее распространенными травмами были рваные раны, порезы и ушибы. Артерберн говорит, что неточная наука о сотрясениях мозга помешала реалистичной оценке риска травм такого типа. Был только один случай серьезного повреждения глаз, хотя ASSURE признает, что вращающиеся лезвия на вездесущих дронах с четырьмя коптерами приведут к травме глаз. Среди его рекомендаций для FAA — защита ротора / лезвия для таких дронов и разработка процедур медицинского смягчения.

Исследователи сделали все возможное, чтобы их тестирование было контролируемым, последовательным и основывалось на научном методе, говорит исполнительный директор ASSURE Стивен П. Люксон.

«У нас было много изменений», — признает он. «Даже смещение на четверть дюйма в последовательности столкновений может привести к значительному снижению травм человека».

По словам Люксона, травмы, приведенные в отчете, являются истинными для столкновений в центр объектов, — наихудший случай, который они могут оказать при тестировании. В целом, результаты показывают, что смертельные случаи требовали почти «золотого» удара. Больший размер выборки в реальном мире может изменить уравнение, но есть признаки того, что случайная смерть при ударе дроном должна быть довольно редкой.

Вы могли бы подумать, что в худшем случае ударит один из заостренных плеч ротора дрона-квадрокоптера, но исследователи обнаружили, что дроны имеют тенденцию вращаться вдали от точки удара, унося с собой кинетическую энергию. Самым опасным был удар дрона между плечами ротора, при котором ударом наносился удар по корпусу дрона. Дроны имеют тенденцию к падению при утрате контроля над ними, и удар перевернутого дрона также наносит больше урона.

Суть в том, что ориентация беспилотника имеет значение наряду со скоростью и весом, что поможет проиллюстрировать правила для дронов, пролетающих над толпами людей — абсолютная необходимость, если у индустрии потребительских беспилотников есть надежда на рост.

В поисках Святого Грааля

Широкая публика не одинока в любопытстве по поводу серьезности столкновений «дрон-человек». По словам Артерберна, производители беспилотных летательных аппаратов явно нуждались в исследовании.

«Компании действительно реагируют на тот факт, что теперь у них есть четкие стандарты и методология испытаний, которые могут привести к действительным изменениям в дизайне, которые они могут внести, чтобы повысить безопасность своих продуктов для общественности».

Причина вполне очевидна. Летающие дроны над городской и пригородной средой — это та область, где будут зарабатываться деньги на услугах от доставки посылок до отслеживания животных. В отрасли она называется «полеты над людьми», и правила, регулирующие ее, затронут многие компании.

Информация в отчете ASSURE уже оказывает влияние на конструкцию небольших беспилотников. До недавнего времени скорость и полезная нагрузка были главными факторами при проектировании, а сейчас превалирует такой фактор, как безопасность.

«Производители дронов теперь могут сравнивать свои проекты с данными ASSURE», — говорит Артерберн. «Это показатель, которого у них никогда не было прежде. Когда вес беспилотного аппарата достигает веса 3-4 кг, масса и эластичность конструкции объединяются в одно целое, что ведет к возникновению более серьезных травм».

Это возможная проблема для операторов доставки посылок, таких как UPS. В 2017 году компания выпустила новости о тестах по доставке посылок дронами, запустив их на своих знаменитых коричневых грузовиках. UPS протестировал 4-килограмовые беспилотные летательные аппараты HorseFly с питанием от батареи и полезной грузоподъемностью 4,5 кг — этого достаточно для выполнения типичных доставок в жилые дома. При весе дрона под 8-9 кг значительно увеличивается риск травм при столкновении.

Одним из ключевых выводов испытаний ASSURE было то, что полезные нагрузки дронов имеют более жесткую конструкцию и большую массу, что увеличивает вероятность травм.

«Многие полезные нагрузки не обладают эластичностью, которую имеют транспортные средства из-за их конструкции», — говорит Артерберн. «Как конструкция, так и масса играют определенную роль в определении потенциала травматизма». Например, литиевая батарея весом в 200 грамм представляет больший риск при размещении ее извне, чем когда она заключена в дрон, весом 1 кг.

Правила, регулирующие виды полезных нагрузок, весов и конфигураций, которые могут нести доставляющие дроны, кажутся весьма вероятными. Потенциальное использование дронов с парашютами может снизить риск, но потребуется гораздо больше испытаний в менее контролируемых условиях.

На данный момент неограниченный полет дронов над людьми остается мечтой, но это мечта, к которой следует стремиться.

Оцените статью
Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.