全球範圍內生產航空器的廠家有時為了獲取關鍵數據,專門準備航空器用來摔,哪些部件在飛機墜毀之後結構強度是否設計的達標等。
陳陽操作鷹眼無人機在不同高度做發動機停車實驗。
無人機距離地麵高度500米的空中盤旋,陳陽在遙控設備上把油門供應切斷,動力係統無燃油後就熄火停車,製造無人機空中故障。
空中的無人機飛行速度開始減小,沒有動力提供升力,無人機高度就開始慢慢向下掉。陳陽看屏幕畫麵不斷出現故障和警告提醒,
“動力係統無輸出”
“燃油供應被切斷”
陳陽沒有做任何補救操作,就是要看無人機裏加載的安全設備作用如何。
290米
250米
200米
……
無人機係統自動判斷在一定時間內高度下降過快,而係統沒有接收到來自地麵控製設備的任何操作。
“安全裝置啟動”
無人機背部塑料覆蓋件迅速彈開,裏麵白色的減速傘冒出,遇到空氣後,減速傘迅速被撐開,一個直徑2.5米的減速傘在空中綻開。屏幕上顯示下降速率從15米/秒降至5米/秒。
但是5米/秒的重力加速度下降速率對於沒用動力的無人機還是太快,如果掉在地上會成一堆廢鐵,必須還要其他的方式保證無人機安全迫降。
距離地麵還有5米時,機體腹部下方四個直徑10毫米用作支撐無人機降落的支撐住底部蓋子被瞬間衝開,內置氮氣被係統瞬間點燃,氣體瞬間膨脹向下噴出,產生反作用力,抵消絕大部分重力加速度。控製設備屏幕顯示下降速率為1米/秒,30毫秒之後變為0/秒,無人機穩穩的迫降在地麵上,沒有任何的損傷。
“啪啪啪”
李工和兩名員工看見迫降成功,忍不住鼓掌。
陳陽看見之後臉上也掛起笑容,鷹眼無人機真給力。
解除故障警告,係統重啟後,無人機迴歸初始狀態。
陳陽又拿上另一架鷹眼無人機測試,因為剛才測試的機器已經沒有氮氣了,需要迴廠補充。
啟動無人機準備在100米左右的高空進行測試。
三分鍾之後鷹眼無人機在一百米高空盤旋飛行。
陳陽重複上次的操作,係統又進行自主執行迫降程序。
高度低於100米,減速傘就不能打開,隻有氮氣反推裝置能正常啟動
“轟……”
“啪”
反堆裝置啟動,應高度下降速度太快,沒有減速傘輔助,達到25米/秒。反堆之後速度還是超過5米/秒,強行摔在水泥地麵上。
陳陽一行人馬上上前查看,
兩側機翼有少許彎曲變形,螺旋槳沒有收到損傷,4個支撐柱底部變形較為嚴重,通訊係統連接正常,動力係統受到震動超過上限被係統強製熄火,沒有燃油泄露,機體外表經過粗略查看暫時發現這麽多。
陳陽迴到汽車那裏拿上控製設備,關機重新啟動係統。進去操作界麵點擊係統自檢選項。
“係統自檢中5%……20%”
屏幕頁麵彈出故障信息
“反堆裝置已損壞”
“兩側機翼已損壞”
“機翼旋轉連接處故障”
“尾翼水平連接杆故障”
係統自檢發現上述幾點故障,其他就沒有警告提醒,最昂貴的部分光電球和合成孔徑雷達沒有被摔壞,已經是萬幸了。機械部分維修費用大概也就4000多元。光電球等損壞維修費就得吐血,夠買一輛十多萬的小汽車了。
“把這台無人機抬上車去,迴廠再仔細檢查情況”陳陽吩咐員工。
最後一架鷹眼無人機擺放在一旁,要測試遭遇突變天氣情況無人機的安全性能。
國內外多年來的飛行事故統計資料分析表明,由氣象因素造成的飛行事故占總事故數的1/4~1/3。按飛行各階段劃分,巡航階段的飛行事故較少,其中約有一半與氣象因素直接相關,主要是巡航途中遭遇惡劣天氣,起飛和著陸階段出現的事故最多,尤其是著陸,使得發生在機場周圍的飛行事故約占總事故的90%
一些常規的天氣變化可以檢驗無人機飛行安全性能,比如突然出現低空風切。
風切變是指風矢量(風向、風速)在空中水平和(或)垂直距離上的變化。對飛機起飛和著陸安全威脅最大的是低空風切變,即發生在著陸進場或起飛爬升階段的風切變。它不僅能使飛機航跡偏離,而且可能使飛機失去穩定。如果駕駛員或者操作人員判斷失誤和處置不當,則常會產生嚴重後果。風切變主要由鋒麵(冷暖空氣的交界麵)、逆溫層、雷暴、複雜地形地物和地麵摩擦效應等因素引起。
發生在低層(距地麵500m)的風切變嚴重影響航空器的起降,將發生在這一氣層中的風切變稱為低空風切變。
但是他又去哪裏尋找有風切的地方呢?大自然的神秘莫測不是他能想象的。
“智腦,你知道哪裏有發生風切的地方嗎”陳陽不知道問題就會問這位強大的智腦。
“距離此地10公裏有一處地方,地理環境比較特殊,兩座大山中間夾著一條江河,哪裏非常容易形成風切變”智腦通過衛星地圖對比周圍地理環境模擬計算得出的結論告訴陳陽。
這裏的地理、環境因素主要是指山地地形、水陸界麵、高大建築物、成片森林與其他自然的和人為的因素。這些因素也能引起風切變現象。其風切變狀況與當時的盛行風狀況(方向和大小)有關,也與山地地形的大小、複雜程度,迎風背風位置,水麵的大小和機場離水麵的距離,建築物的大小、外形等有關。一般山地高差大,水域麵積大,建築物高大,不僅容易產生風切變,而且其強度也較大。
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在控製設備內置導航地圖找到智腦告訴他的地址,設定為目的地。綁定最後一架完好的無人機操作起飛。
7分鍾的時間鷹眼無人機到達目的地上空盤旋,通過光電球攝影在顯示器上看見智腦所描素的兩座大山和流動的江河。
大山的高度估計有600多米,陳陽控製無人機下降至500米,從兩座大山中間飛去。
“咦,居然沒有生成風”陳陽看屏幕裏的山上的樹木沒有被風吹,樹葉隻有少許的搖擺,可能就是一些微風罷了,飛行距離超過2公裏還沒有遇到風切變,掉頭返迴也沒有遇到。
“要有耐心”智腦感覺陳陽快要放棄時及時的提醒他
大自然的風什麽時候會發生,沒有哪個能預測準確,隻能碰運氣等。
操作無人機在山穀中間飛了3遍還是沒有遇到所謂的風切,陳陽也就放棄了,掉頭開始返迴機場。
加大油門操縱鷹眼無人機爬升高度時,陳陽看見前方山上的樹木開始劇烈的搖晃,他知道風切變終於來啦。來襲速度很快沒有給陳陽任何反應機會,風迅速的掃過鷹眼無人機。
風從高空往下俯衝,砸向江麵。陳陽通過屏幕畫麵看見無人機正在爬升階段時突然高度就極速的向下掉,而且還左右搖擺。
“警告警告”
“遇到極端氣候,遇到極端氣候”
陳陽看著屏幕閃爍的提醒並發出提示音,他正準備握住操縱杆把無人機強行拉起來時,係統這是又突然彈出信息。
“係統自動修正”
“正在修正中”
燃油供給極速提升,動力輸出瞬間超出最大值,尾翼迅速調整姿勢,機體兩側的螺旋槳從水平位置調整為垂直模式,保持最大的升力。
無人機下降速度終於停止了,慢慢開始迴彈,無人機終於迴到穩定的狀態,機翼旋轉至水平位置,加速返迴機場。
陳陽在控製設備上了解了一切,以為這架無人機要報銷了,然而結局和他想象的不一樣,平安的飛迴來。
陳陽心中的感想,原來風切變是這麽的可怕,他沒有經曆過覺得不以為然,體驗過才知道自己想法大錯特錯。
風切變被稱為“自然界的航空殺手”不是沒有道理的
以危害性最大的微下衝氣流為例,它是以垂直風切變為主要特征的綜合風切變區。由於在水平方向垂直運動的氣流存在很大的速度梯度,也就是說垂直運動的風速會突然加劇,並且與地麵撞擊後轉向與地麵平行而變成為水平風,風向以撞擊點為圓心四麵發散,因此在一個更大一些的區域內,又形成了水平風切變。如果飛機在起飛和降落階段進入這個區域,就有可能造成失事。
比如,當飛機著陸時,下滑通道正好通過微下衝氣流,那麽飛機會突然地非正常下降,偏離原有的下滑軌跡,有可能高度過低造成危險。當飛機飛出微下衝氣流後,又進入了順風氣流,使飛機與氣流的相對速度突然降低,我們知道飛機的飛行速度必須大於最小速度才能不失速,由於飛機在著陸過程中本來就在不斷減速,突然地減速就很可能使飛機進入失速狀態,飛行姿態不可控,而在如此低的高度和速度下,根本不可能留給飛飛行員空間和時間來恢複控製,從而造成飛行事故。
嚴重的低空風切變,常發生在低空急流即狹長的強風區,對飛行安全威脅極大。這種風切變氣流常從高空急速下衝,像向下傾瀉的巨型水龍頭,當飛機進入該區域時,先遇強逆風,後遇猛烈的下沉氣流,隨後又是強順風,飛機就像狂風中的樹葉被拋上拋下而失去控製,因此極易發生嚴重的墜落事件。
陳陽操作鷹眼無人機在不同高度做發動機停車實驗。
無人機距離地麵高度500米的空中盤旋,陳陽在遙控設備上把油門供應切斷,動力係統無燃油後就熄火停車,製造無人機空中故障。
空中的無人機飛行速度開始減小,沒有動力提供升力,無人機高度就開始慢慢向下掉。陳陽看屏幕畫麵不斷出現故障和警告提醒,
“動力係統無輸出”
“燃油供應被切斷”
陳陽沒有做任何補救操作,就是要看無人機裏加載的安全設備作用如何。
290米
250米
200米
……
無人機係統自動判斷在一定時間內高度下降過快,而係統沒有接收到來自地麵控製設備的任何操作。
“安全裝置啟動”
無人機背部塑料覆蓋件迅速彈開,裏麵白色的減速傘冒出,遇到空氣後,減速傘迅速被撐開,一個直徑2.5米的減速傘在空中綻開。屏幕上顯示下降速率從15米/秒降至5米/秒。
但是5米/秒的重力加速度下降速率對於沒用動力的無人機還是太快,如果掉在地上會成一堆廢鐵,必須還要其他的方式保證無人機安全迫降。
距離地麵還有5米時,機體腹部下方四個直徑10毫米用作支撐無人機降落的支撐住底部蓋子被瞬間衝開,內置氮氣被係統瞬間點燃,氣體瞬間膨脹向下噴出,產生反作用力,抵消絕大部分重力加速度。控製設備屏幕顯示下降速率為1米/秒,30毫秒之後變為0/秒,無人機穩穩的迫降在地麵上,沒有任何的損傷。
“啪啪啪”
李工和兩名員工看見迫降成功,忍不住鼓掌。
陳陽看見之後臉上也掛起笑容,鷹眼無人機真給力。
解除故障警告,係統重啟後,無人機迴歸初始狀態。
陳陽又拿上另一架鷹眼無人機測試,因為剛才測試的機器已經沒有氮氣了,需要迴廠補充。
啟動無人機準備在100米左右的高空進行測試。
三分鍾之後鷹眼無人機在一百米高空盤旋飛行。
陳陽重複上次的操作,係統又進行自主執行迫降程序。
高度低於100米,減速傘就不能打開,隻有氮氣反推裝置能正常啟動
“轟……”
“啪”
反堆裝置啟動,應高度下降速度太快,沒有減速傘輔助,達到25米/秒。反堆之後速度還是超過5米/秒,強行摔在水泥地麵上。
陳陽一行人馬上上前查看,
兩側機翼有少許彎曲變形,螺旋槳沒有收到損傷,4個支撐柱底部變形較為嚴重,通訊係統連接正常,動力係統受到震動超過上限被係統強製熄火,沒有燃油泄露,機體外表經過粗略查看暫時發現這麽多。
陳陽迴到汽車那裏拿上控製設備,關機重新啟動係統。進去操作界麵點擊係統自檢選項。
“係統自檢中5%……20%”
屏幕頁麵彈出故障信息
“反堆裝置已損壞”
“兩側機翼已損壞”
“機翼旋轉連接處故障”
“尾翼水平連接杆故障”
係統自檢發現上述幾點故障,其他就沒有警告提醒,最昂貴的部分光電球和合成孔徑雷達沒有被摔壞,已經是萬幸了。機械部分維修費用大概也就4000多元。光電球等損壞維修費就得吐血,夠買一輛十多萬的小汽車了。
“把這台無人機抬上車去,迴廠再仔細檢查情況”陳陽吩咐員工。
最後一架鷹眼無人機擺放在一旁,要測試遭遇突變天氣情況無人機的安全性能。
國內外多年來的飛行事故統計資料分析表明,由氣象因素造成的飛行事故占總事故數的1/4~1/3。按飛行各階段劃分,巡航階段的飛行事故較少,其中約有一半與氣象因素直接相關,主要是巡航途中遭遇惡劣天氣,起飛和著陸階段出現的事故最多,尤其是著陸,使得發生在機場周圍的飛行事故約占總事故的90%
一些常規的天氣變化可以檢驗無人機飛行安全性能,比如突然出現低空風切。
風切變是指風矢量(風向、風速)在空中水平和(或)垂直距離上的變化。對飛機起飛和著陸安全威脅最大的是低空風切變,即發生在著陸進場或起飛爬升階段的風切變。它不僅能使飛機航跡偏離,而且可能使飛機失去穩定。如果駕駛員或者操作人員判斷失誤和處置不當,則常會產生嚴重後果。風切變主要由鋒麵(冷暖空氣的交界麵)、逆溫層、雷暴、複雜地形地物和地麵摩擦效應等因素引起。
發生在低層(距地麵500m)的風切變嚴重影響航空器的起降,將發生在這一氣層中的風切變稱為低空風切變。
但是他又去哪裏尋找有風切的地方呢?大自然的神秘莫測不是他能想象的。
“智腦,你知道哪裏有發生風切的地方嗎”陳陽不知道問題就會問這位強大的智腦。
“距離此地10公裏有一處地方,地理環境比較特殊,兩座大山中間夾著一條江河,哪裏非常容易形成風切變”智腦通過衛星地圖對比周圍地理環境模擬計算得出的結論告訴陳陽。
這裏的地理、環境因素主要是指山地地形、水陸界麵、高大建築物、成片森林與其他自然的和人為的因素。這些因素也能引起風切變現象。其風切變狀況與當時的盛行風狀況(方向和大小)有關,也與山地地形的大小、複雜程度,迎風背風位置,水麵的大小和機場離水麵的距離,建築物的大小、外形等有關。一般山地高差大,水域麵積大,建築物高大,不僅容易產生風切變,而且其強度也較大。
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7分鍾的時間鷹眼無人機到達目的地上空盤旋,通過光電球攝影在顯示器上看見智腦所描素的兩座大山和流動的江河。
大山的高度估計有600多米,陳陽控製無人機下降至500米,從兩座大山中間飛去。
“咦,居然沒有生成風”陳陽看屏幕裏的山上的樹木沒有被風吹,樹葉隻有少許的搖擺,可能就是一些微風罷了,飛行距離超過2公裏還沒有遇到風切變,掉頭返迴也沒有遇到。
“要有耐心”智腦感覺陳陽快要放棄時及時的提醒他
大自然的風什麽時候會發生,沒有哪個能預測準確,隻能碰運氣等。
操作無人機在山穀中間飛了3遍還是沒有遇到所謂的風切,陳陽也就放棄了,掉頭開始返迴機場。
加大油門操縱鷹眼無人機爬升高度時,陳陽看見前方山上的樹木開始劇烈的搖晃,他知道風切變終於來啦。來襲速度很快沒有給陳陽任何反應機會,風迅速的掃過鷹眼無人機。
風從高空往下俯衝,砸向江麵。陳陽通過屏幕畫麵看見無人機正在爬升階段時突然高度就極速的向下掉,而且還左右搖擺。
“警告警告”
“遇到極端氣候,遇到極端氣候”
陳陽看著屏幕閃爍的提醒並發出提示音,他正準備握住操縱杆把無人機強行拉起來時,係統這是又突然彈出信息。
“係統自動修正”
“正在修正中”
燃油供給極速提升,動力輸出瞬間超出最大值,尾翼迅速調整姿勢,機體兩側的螺旋槳從水平位置調整為垂直模式,保持最大的升力。
無人機下降速度終於停止了,慢慢開始迴彈,無人機終於迴到穩定的狀態,機翼旋轉至水平位置,加速返迴機場。
陳陽在控製設備上了解了一切,以為這架無人機要報銷了,然而結局和他想象的不一樣,平安的飛迴來。
陳陽心中的感想,原來風切變是這麽的可怕,他沒有經曆過覺得不以為然,體驗過才知道自己想法大錯特錯。
風切變被稱為“自然界的航空殺手”不是沒有道理的
以危害性最大的微下衝氣流為例,它是以垂直風切變為主要特征的綜合風切變區。由於在水平方向垂直運動的氣流存在很大的速度梯度,也就是說垂直運動的風速會突然加劇,並且與地麵撞擊後轉向與地麵平行而變成為水平風,風向以撞擊點為圓心四麵發散,因此在一個更大一些的區域內,又形成了水平風切變。如果飛機在起飛和降落階段進入這個區域,就有可能造成失事。
比如,當飛機著陸時,下滑通道正好通過微下衝氣流,那麽飛機會突然地非正常下降,偏離原有的下滑軌跡,有可能高度過低造成危險。當飛機飛出微下衝氣流後,又進入了順風氣流,使飛機與氣流的相對速度突然降低,我們知道飛機的飛行速度必須大於最小速度才能不失速,由於飛機在著陸過程中本來就在不斷減速,突然地減速就很可能使飛機進入失速狀態,飛行姿態不可控,而在如此低的高度和速度下,根本不可能留給飛飛行員空間和時間來恢複控製,從而造成飛行事故。
嚴重的低空風切變,常發生在低空急流即狹長的強風區,對飛行安全威脅極大。這種風切變氣流常從高空急速下衝,像向下傾瀉的巨型水龍頭,當飛機進入該區域時,先遇強逆風,後遇猛烈的下沉氣流,隨後又是強順風,飛機就像狂風中的樹葉被拋上拋下而失去控製,因此極易發生嚴重的墜落事件。