全球范围内生产航空器的厂家有时为了获取关键数据,专门准备航空器用来摔,哪些部件在飞机坠毁之后结构强度是否设计的达标等。
陈阳操作鹰眼无人机在不同高度做发动机停车实验。
无人机距离地面高度500米的空中盘旋,陈阳在遥控设备上把油门供应切断,动力系统无燃油后就熄火停车,制造无人机空中故障。
空中的无人机飞行速度开始减小,没有动力提供升力,无人机高度就开始慢慢向下掉。陈阳看屏幕画面不断出现故障和警告提醒,
“动力系统无输出”
“燃油供应被切断”
陈阳没有做任何补救操作,就是要看无人机里加载的安全设备作用如何。
290米
250米
200米
……
无人机系统自动判断在一定时间内高度下降过快,而系统没有接收到来自地面控制设备的任何操作。
“安全装置启动”
无人机背部塑料覆盖件迅速弹开,里面白色的减速伞冒出,遇到空气后,减速伞迅速被撑开,一个直径2.5米的减速伞在空中绽开。屏幕上显示下降速率从15米/秒降至5米/秒。
但是5米/秒的重力加速度下降速率对于没用动力的无人机还是太快,如果掉在地上会成一堆废铁,必须还要其他的方式保证无人机安全迫降。
距离地面还有5米时,机体腹部下方四个直径10毫米用作支撑无人机降落的支撑住底部盖子被瞬间冲开,内置氮气被系统瞬间点燃,气体瞬间膨胀向下喷出,产生反作用力,抵消绝大部分重力加速度。控制设备屏幕显示下降速率为1米/秒,30毫秒之后变为0/秒,无人机稳稳的迫降在地面上,没有任何的损伤。
“啪啪啪”
李工和两名员工看见迫降成功,忍不住鼓掌。
陈阳看见之后脸上也挂起笑容,鹰眼无人机真给力。
解除故障警告,系统重启后,无人机回归初始状态。
陈阳又拿上另一架鹰眼无人机测试,因为刚才测试的机器已经没有氮气了,需要回厂补充。
启动无人机准备在100米左右的高空进行测试。
三分钟之后鹰眼无人机在一百米高空盘旋飞行。
陈阳重复上次的操作,系统又进行自主执行迫降程序。
高度低于100米,减速伞就不能打开,只有氮气反推装置能正常启动
“轰……”
“啪”
反堆装置启动,应高度下降速度太快,没有减速伞辅助,达到25米/秒。反堆之后速度还是超过5米/秒,强行摔在水泥地面上。
陈阳一行人马上上前查看,
两侧机翼有少许弯曲变形,螺旋桨没有收到损伤,4个支撑柱底部变形较为严重,通讯系统连接正常,动力系统受到震动超过上限被系统强制熄火,没有燃油泄露,机体外表经过粗略查看暂时发现这么多。
陈阳回到汽车那里拿上控制设备,关机重新启动系统。进去操作界面点击系统自检选项。
“系统自检中5%……20%”
屏幕页面弹出故障信息
“反堆装置已损坏”
“两侧机翼已损坏”
“机翼旋转连接处故障”
“尾翼水平连接杆故障”
系统自检发现上述几点故障,其他就没有警告提醒,最昂贵的部分光电球和合成孔径雷达没有被摔坏,已经是万幸了。机械部分维修费用大概也就4000多元。光电球等损坏维修费就得吐血,够买一辆十多万的小汽车了。
“把这台无人机抬上车去,回厂再仔细检查情况”陈阳吩咐员工。
最后一架鹰眼无人机摆放在一旁,要测试遭遇突变天气情况无人机的安全性能。
国内外多年来的飞行事故统计资料分析表明,由气象因素造成的飞行事故占总事故数的1/4~1/3。按飞行各阶段划分,巡航阶段的飞行事故较少,其中约有一半与气象因素直接相关,主要是巡航途中遭遇恶劣天气,起飞和着陆阶段出现的事故最多,尤其是着陆,使得发生在机场周围的飞行事故约占总事故的90%
一些常规的天气变化可以检验无人机飞行安全性能,比如突然出现低空风切。
风切变是指风矢量(风向、风速)在空中水平和(或)垂直距离上的变化。对飞机起飞和着陆安全威胁最大的是低空风切变,即发生在着陆进场或起飞爬升阶段的风切变。它不仅能使飞机航迹偏离,而且可能使飞机失去稳定。如果驾驶员或者操作人员判断失误和处置不当,则常会产生严重后果。风切变主要由锋面(冷暖空气的交界面)、逆温层、雷暴、复杂地形地物和地面摩擦效应等因素引起。
发生在低层(距地面500m)的风切变严重影响航空器的起降,将发生在这一气层中的风切变称为低空风切变。
但是他又去哪里寻找有风切的地方呢?大自然的神秘莫测不是他能想象的。
“智脑,你知道哪里有发生风切的地方吗”陈阳不知道问题就会问这位强大的智脑。
“距离此地10公里有一处地方,地理环境比较特殊,两座大山中间夹着一条江河,哪里非常容易形成风切变”智脑通过卫星地图对比周围地理环境模拟计算得出的结论告诉陈阳。
这里的地理、环境因素主要是指山地地形、水陆界面、高大建筑物、成片森林与其他自然的和人为的因素。这些因素也能引起风切变现象。其风切变状况与当时的盛行风状况(方向和大小)有关,也与山地地形的大小、复杂程度,迎风背风位置,水面的大小和机场离水面的距离,建筑物的大小、外形等有关。一般山地高差大,水域面积大,建筑物高大,不仅容易产生风切变,而且其强度也较大。
在控制设备内置导航地图找到智脑告诉他的地址,设定为目的地。绑定最后一架完好的无人机操作起飞。
7分钟的时间鹰眼无人机到达目的地上空盘旋,通过光电球摄影在显示器上看见智脑所描素的两座大山和流动的江河。
大山的高度估计有600多米,陈阳控制无人机下降至500米,从两座大山中间飞去。
“咦,居然没有生成风”陈阳看屏幕里的山上的树木没有被风吹,树叶只有少许的摇摆,可能就是一些微风罢了,飞行距离超过2公里还没有遇到风切变,掉头返回也没有遇到。
“要有耐心”智脑感觉陈阳快要放弃时及时的提醒他
大自然的风什么时候会发生,没有哪个能预测准确,只能碰运气等。
操作无人机在山谷中间飞了3遍还是没有遇到所谓的风切,陈阳也就放弃了,掉头开始返回机场。
加大油门操纵鹰眼无人机爬升高度时,陈阳看见前方山上的树木开始剧烈的摇晃,他知道风切变终于来啦。来袭速度很快没有给陈阳任何反应机会,风迅速的扫过鹰眼无人机。
风从高空往下俯冲,砸向江面。陈阳通过屏幕画面看见无人机正在爬升阶段时突然高度就极速的向下掉,而且还左右摇摆。
“警告警告”
“遇到极端气候,遇到极端气候”
陈阳看着屏幕闪烁的提醒并发出提示音,他正准备握住操纵杆把无人机强行拉起来时,系统这是又突然弹出信息。
“系统自动修正”
“正在修正中”
燃油供给极速提升,动力输出瞬间超出最大值,尾翼迅速调整姿势,机体两侧的螺旋桨从水平位置调整为垂直模式,保持最大的升力。
无人机下降速度终于停止了,慢慢开始回弹,无人机终于回到稳定的状态,机翼旋转至水平位置,加速返回机场。
陈阳在控制设备上了解了一切,以为这架无人机要报销了,然而结局和他想象的不一样,平安的飞回来。
陈阳心中的感想,原来风切变是这么的可怕,他没有经历过觉得不以为然,体验过才知道自己想法大错特错。
风切变被称为“自然界的航空杀手”不是没有道理的
以危害性最大的微下冲气流为例,它是以垂直风切变为主要特征的综合风切变区。由于在水平方向垂直运动的气流存在很大的速度梯度,也就是说垂直运动的风速会突然加剧,并且与地面撞击后转向与地面平行而变成为水平风,风向以撞击点为圆心四面发散,因此在一个更大一些的区域内,又形成了水平风切变。如果飞机在起飞和降落阶段进入这个区域,就有可能造成失事。
比如,当飞机着陆时,下滑通道正好通过微下冲气流,那么飞机会突然地非正常下降,偏离原有的下滑轨迹,有可能高度过低造成危险。当飞机飞出微下冲气流后,又进入了顺风气流,使飞机与气流的相对速度突然降低,我们知道飞机的飞行速度必须大于最小速度才能不失速,由于飞机在着陆过程中本来就在不断减速,突然地减速就很可能使飞机进入失速状态,飞行姿态不可控,而在如此低的高度和速度下,根本不可能留给飞飞行员空间和时间来恢复控制,从而造成飞行事故。
严重的低空风切变,常发生在低空急流即狭长的强风区,对飞行安全威胁极大。这种风切变气流常从高空急速下冲,像向下倾泻的巨型水龙头,当飞机进入该区域时,先遇强逆风,后遇猛烈的下沉气流,随后又是强顺风,飞机就像狂风中的树叶被抛上抛下而失去控制,因此极易发生严重的坠落事件。