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      首頁行業應用

      機場

        1.1無人機對機場的威脅

        不論民用飛機還是軍用飛機,其機場起降過程需要一定范圍的“凈空”予以保護,這樣才能保證飛行的安全。然而,近年來大量出現的無人飛行器能夠隨時不受約束的闖入機場“凈空”管理區域,引發航空不安全事件,給航空業帶來巨大損失。

        根據2016年數據,國內無人機銷售量約為39萬臺,而根據行業分析公司IDC預測,2019年中國市場消費級無人機預計出貨量將達到300萬臺,呈大幅度上漲趨勢。雖然民航已經出臺了相關規定約束無人機,但是面對如此數量規模的無人機,沒有受過專業訓練的、為了滿足個人興趣的、無常識無飛行法律法規意識的用戶大量存在,其監管難于在短時間內落實到位,無人機對于機場“凈空”管理的威脅還會長期存在。

        無人機飛行高度相對較低、體積小、飛行速度相對較慢,對其探測、識別比較困難,因此,違規使用無人機對公共安全會造成威脅。無人機在感知規避方面的技術還不成熟,無人機一般也沒有配備空中防撞系統。因此,在機場附近飛行的無人機,給飛機帶來了嚴重的安全隱患,會直接威脅到航空器的起降安全。

        這里以成都雙流機場為例分析無人機對民航客機起降的威脅。雙流機場平面圖如圖1所示,兩條跑道分別為3600米長45米寬,和3600米長60米寬。

      圖1 成都雙流機場平面圖

        雙流機場民航客機進場和離場航路圖如圖2所示,進場最大指示空速(IAS)為480km/h,起始進近最大IAS為370km/h;離場轉彎最大IAS為380km/h。

        根據上面的數據,假設無人機與客機在進場航路立面相對運動時相遇,無人機與客機的接觸面積又極小,約為0.02平方米,所以飛機被撞擊位置受到的壓強約為8.53兆帕。目前的飛機材料大都經受不住如此大的壓強,這樣的撞擊必將造成客機的嚴重事故。

        此前國外一次無人機對民航客機機翼撞擊的視頻截圖(圖5),可以印證上面的推算,圖中無人機對機翼的撞擊直接導致了機翼被撞部分的折斷。

        (a) (b)                             (c)                           (d)

        圖5 無人機與客機相撞視頻截圖

        除了直接威脅航空器起降安全,無人機對機場的威脅還體現在以下幾個方面:

        (1)延誤正常飛機起降

        當機場發現無人機闖入“凈空”管理區域后,必須對無人機進行有效的處置,才能允許機場正常起降作業。但目前對于無人機的處置尚沒有快速有效的手段,需要大量的時間來處理威脅,因此,可以說一旦無人機闖入機場凈空保護區,幾乎必然對延誤機場的飛機起降。

        2013年12月29日,首都機場以東空域發現無人機,導致機場10余班次航班延誤起飛、兩班次航班空中避讓。

        2014年8月7日下午,新西蘭皇后鎮機場,一架無人機出現在跑道盡頭處,一架A320飛機為了避免與無人機相撞不得不復飛。

        2014年8月15日晚9點左右,臺中清泉崗機場上空,突然闖入一臺無人機,導致一架從香港飛臺中的飛機無法降落,在空中盤旋等待半小時,又因油料不足,還飛到高雄加完油,才又飛回臺中降落,降落時已經是深夜11點19分,旅客被延誤超過2小時。

        2016年5月28日,在成都機場東跑道航班起降空域發生因無人機阻礙航班正常起降事件,導致成都機場東跑道停航關閉1小時零20分鐘,直接造成55個航班不能正常起降,其中進港26個,出港29個。

        2016年6月11日世界最繁忙的迪拜國際機場遭一架來歷不明的無人機入侵,造成迪拜機場臨時關閉69分鐘,從當地時間11日上午11時36分關閉至中午12時45分,部分航班延誤4小時,22個航班被迫改道其他機場降落。

        2017年2月2日21點26分,綿陽機場塔臺收到一架正在降落航班的緊急報告,發現來歷不明發光飛行器。塔臺立即通知多個部門、立即啟動了應急預案,暫停所有航班進出港。3個航班備降成都、重慶,5個出港航班延誤,機場2個多小時后才恢復正常起降。據綿陽警方初步調查,懷疑是附近有人操控“黑飛”無人機。

        (2)增加航空運營成本

        無人機闖入凈空保護區導致機場和航空公司運營成本上升,消耗大量的人力物力資源。首先,按照當前的處置方法,機場為應對無人機的威脅,需要部署大量的人員和物資予以應對,造成直接持續成本的上升;需要根據無人機威脅重新調整機場起降方案,造成運營成本上升。再者,造成飛機起降延誤,需要安排和處理旅客相關事宜,機場和航空公司的直接和間接的經濟成本巨大。

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