¿Sería más peligroso un ataque con un dron que un ataque con un pájaro?

Digamos que tienes una gaviota y un dron de un tamaño comparable. Suponga que cualquiera de los dos iba a ser ingerido por un gran motor turboventilador, como el que se encuentra en un 737 (por ejemplo, el CFM-56 )

¿Cuál causaría más daño y por qué? Estoy particularmente interesado en cómo las aspas del ventilador y las etapas del compresor se verán afectadas por la diferencia de materiales.

@foot De acuerdo. Esta pregunta es una especie de continuación enfocada de esa pregunta.
Curiosamente, encontré un informe de noticias ayer que decía que un estudio basado en estadísticas había indicado que era muy poco probable que los drones fueran un peligro. Era escéptico e investigué un poco y encontré un documento más antiguo que decía exactamente lo contrario, basado en argumentos más mecánicos. Sospecho que la respuesta podría ser, no lo sabemos hasta que alguien pruebe algunos motores...
@Andy Dada la cantidad de pájaros que hay en comparación con la cantidad de drones, es probable que tengas muchas más probabilidades de recibir daño de un pájaro. Las estadísticas disponibles para los costos anuales de los choques con aves son cantidades bastante grandes de dólares (euros), mientras que para los drones, las estadísticas son bastante mínimas. Pero, si tienes un pájaro en "este" motor, luego un dron en "ese" motor, del mismo tamaño y peso, los efectos mecánicos se harán cargo, y ahí es donde sospecho que el dron realmente destrozará las cosas mucho peor. que la carne de ave.
@RalphJ está de acuerdo con su argumento sobre la gran cantidad de pájaros. En cuanto a los aspectos mecánicos de los drones, busqué y no pude encontrar a nadie que hiciera pruebas reales todavía, lo cual es decepcionante considerando que los motores se han usado deliberadamente para pruebas con aves en el pasado. (Algunos están haciendo simulaciones por computadora). Con suerte, las pruebas se realizarán eventualmente.
¿El "enjambre de drones" de esta pregunta podría causar algún daño?
No es una prueba, pero al menos ha habido un estudio .
@Ralph J: OTOH, dudo que las aves vuelen intencionalmente cerca de los aviones a reacción, y harían todo lo posible para evitarlos. No puedo decir lo mismo de todos los que vuelan drones, como atestiguan las noticias de hoy: abcnews.go.com/US/wireStory/… (18/03/2016)
Esta podría ser una pregunta más interesante con un avión de hélice. Mi récord personal fue de 39 gansos canadienses retirados por el personal de tierra de una pista después de que una bandada que se calentaba decidió despegar en mi camino (sin contar los que no aterrizaron en la pista). No hubo daños en el aire acondicionado. Tengo que preguntarme si el maestro de mezclas del frente habría hecho lo mismo con un dron.
Si bien he realizado una investigación importante relacionada con el informe de seguridad de UAS de impacto de aves de UAS, no he podido encontrar datos específicos relacionados con esta pregunta de importación en particular. Los impactos a alta velocidad son un fenómeno complejo y se necesitan datos detallados. Si fuera fácil caracterizarlos basándose solo en un análisis en papel, los fabricantes de motores no harían pruebas reales de pájaros, agua y granizo. He escuchado muchas afirmaciones sobre "blando" versus "duro", pero cualquiera que haya hecho ah
Si bien es cierto que nunca tendrá los detalles hasta que se realice un estudio completo, puede hacer simulaciones de materiales que le darán una idea bastante clara de lo que puede suceder. Es algo así como el diseño de aviones modernos, usted hace la mayor parte del trabajo de diseño inicial y las pruebas en una computadora en una simulación. Pero eventualmente necesitará construir un modelo físico e ir a un túnel de viento para verificar el modelo de computadora. De todos modos, ni siquiera estoy buscando una simulación por computadora, solo tomaría algunas cifras aproximadas si las tuviera. Empezando a dudar de que lo sean.

Respuestas (3)

Hay un estudio numérico sobre el tema en VirginiaTech , donde simularon un dron de 5 kg siendo ingerido por un turboventilador, algunas imágenes relacionadas con el estudio a continuación:

De Aerospace America, noviembre de 2015, modelado gráfico de los estudiantes de doctorado Yangkun Song y Kevin Schroeder del laboratorio VirginiaTech Crashworthiness para estructuras aeroespaciales e híbridos.

En el mismo Artículo de Aerospace America se puede leer que:

  • La FAA comenzará a probar la ingestión de drones el próximo año
  • La métrica del peligro es la densidad del material, por lo que las partes metálicas son más críticas que los huesos/tejidos de aves. Los drones modernos tienen más piezas de aluminio, pero el componente más crítico de la ingesta de un Drone serían las baterías.

Comparando diferentes tamaños, un cuadricóptero comercial pesa alrededor de 1,4 kg, mientras que el impacto de aves más frecuente (de la base de datos de la FAA ) es de alrededor de 1,8 kg.

Este no es el peor de los casos, ya que hay drones más grandes disponibles comercialmente y un ganso, que puede pesar hasta 6 kg.

Gracias por encontrar esto. También tienen el artículo en línea (aunque no hay mucho más que la ilustración que se muestra). Enlace
@Andy Gracias por los comentarios, incluí el enlace que proporcionó en la respuesta para mejorar la legibilidad

Los pájaros son suaves; los drones tienden a tener al menos algunas partes que son de metal duro. Si un pájaro pequeño atraviesa las aspas del ventilador de un motor, se corta bastante limpiamente y, a menudo, no causa ningún daño. (Un pájaro más grande que entre en el núcleo es un asunto diferente, ¡pregúntele al Capitán Sullenberger!) Sospecho que las partes metálicas de un dron causarían mucho más daño a las aspas del ventilador que el pájaro, no necesariamente algo inmediatamente catastrófico. , pero las muescas en el borde delantero de las aspas del ventilador probablemente serían visibles al mirar el motor apagado, y se toman medidas de mantenimiento para resolverlas.

Cualquier cosa que entre en el núcleo es más complicada que si entrara solo en las aspas del ventilador, y la diferencia entre la carne de ave que se cocina y se escupe frente al metal y el plástico del dron que se derrite y causa obstrucciones y daños es probablemente otro punto de diferencia: - el ave puede causar daños, pero es probable que el dron cause daños y probablemente cause daños mayores.

Es difícil decir hasta qué punto la tripulación pudo notar la diferencia en vuelo. (La experiencia con los impactos de pájaros en los motores está bastante extendida, al menos en términos de conocimiento corporativo; la cantidad de drones en los motores es mucho, mucho menor). con él, no es lo mismo que conocer la causa, al menos hasta que esté de vuelta en tierra y se inspeccione el motor.

ACTUALIZACIÓN: este artículo de Popular Mechanics analiza este tipo de problemas, con algunas simulaciones vinculadas, como este video .

Creo que este es un buen marco para una respuesta, pero realmente esperaba detalles más específicos sobre cómo los materiales interactuarían con las partes internas del motor...
Esta respuesta es principalmente especulación: uno podría argumentar fácilmente que las aves son en su mayoría sacos de agua (como la mayoría de los organismos) y, como tales, están hechas de un medio pesado e incompresible (!) Creo que cualquier respuesta que no informe sobre las pruebas de campo (ya sea intencional o accidental) no es muy útil para @JayCarr como él indica.
Toma un cuchillo de carnicero y corta un pollo 50 veces. Inspeccione el kinfe en busca de daños. Ahora corta 50 drones e inspecciona. Apuesto a que encuentras más muescas en la hoja de metal en los drones. Hasta que P&W o GE estén dispuestos a descartar uno o varios motores al volar drones hacia ellos, probablemente no tendremos datos de ingeniería perfectamente comparables, pero la intuición informada por la experiencia puede decirnos cuáles son los resultados cualitativos más probables. SÍ sabemos el daño que FOD causa a los motores y, libra por libra, las aves causan mucho menos daño por incidente que el metal y las rocas.
@RalphJ Sanchises sugiere que a las velocidades involucradas, el agua no funciona de la manera que sugiere nuestra intuición de baja velocidad, y no creo que un experimento mental de baja velocidad sea útil. Por otro lado, su sugerencia sobre FOD parece muy relevante: ¿algo sobre aluminio u otros pesos ligeros en particular?
@Charles Hay una amplia experiencia con pájaros que pasan por motores, y tienden a ser picados y escupidos sin dañar significativamente el motor (siempre que no lleguen al núcleo). Sabemos por experiencia con FOD que el metal, de cualquier tipo, es muchísimo peor en los motores, incluso a bajas velocidades. Para alguien que no cree que a una aspa de ventilador le vaya mucho peor tratando de cortar metal que deslizándose a través de un pájaro a la misma velocidad, independientemente de cuál sea esa velocidad, no tengo nada más que pueda ofrecer para la iluminación.

Si bien una colisión con cualquier cosa durante el vuelo sería mala, mantenga el miedo a los drones en perspectiva. El escenario del OP nunca ha sucedido .

Ha habido más de un millón de horas de vuelo de pequeños drones, pero no hay un informe verificable de una colisión entre un dron personal y una aeronave tripulada. Ni uno.

Tampoco hay un informe verificable de un accidente de dron en los EE. UU. que resultó en una lesión grave según lo definido por la NTSB a alguien que no estaba relacionado con el vuelo. Ni uno. Es una tasa de seguridad que todos los demás segmentos de la aviación estarían celosos de tener.

El único metal importante en la mayoría de los drones de consumo son los motores, del tamaño de una gran piedra de granizo. Las baterías se sienten densas, pero en su mayoría son un electrolito de polímero líquido.

Sí, la FAA planea incluir un dron en sus pruebas de ingesta de motores el próximo año. El problema que veo es ¿cuál dron? The333.org ha examinado 5469 exenciones hasta el 12/7/2016 y los datos contienen 902 modelos de UAS de 256 fabricantes. Entonces, ¿cuál es "típico"?

Las baterías vienen con un contenedor de acero inoxidable. ESO, y la masa en su interior, los hace más peligrosos que los pájaros en una colisión.
La envoltura SS no es mucho más gruesa que el papel de aluminio de la cocina, y no todas las baterías tienen eso. Como decía, las baterías son en su mayoría líquidas.
¿Citas o fuentes? Esto puede ser correcto, pero actualmente se lee como una opinión.
Hay entre 10 y 30 mil millones de aves en los EE . UU ., por lo que no estoy particularmente impresionado con un millón de horas de vuelos de drones en comparación con los cuatrillones de horas de vuelo de aves desde que se fundó la FAA. 13,546 choques con aves fueron reportados a la FAA en 2015; si solo se informa el 20% ( Khan, Kapania y Johnson ), necesitaríamos más de diez mil millones de horas de vuelo de drones antes de esperar ver una sola colisión, si las aves y los drones volaran de manera similar.
¿Sería más peligroso un ataque con un dron que un ataque con un pájaro?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v