低空飞行安全吗?这位美国工程院外籍院士这么说
图源:追梦空天
随着低空经济的快速发展,无人机、电动垂直起降飞行器(eVTOL)等低空飞行器的应用场景日益增多。
然而,低空飞行器的安全问题始终是行业发展以及群众最大的关切。
美国国家工程院外籍院士沈向洋指出:“依托成熟技术体系,低空飞行事故率将优于民航客机和汽车,其安全设计能配备全机应急降落伞系统。极端情况下可大幅降低事故风险”
本文将从安全测试体系、关键技术参数、专家观点等维度,深度解析低空飞行的安全性现状和保障路径。
低空安全测试体系:从实验室到真实场景
低空飞行器的安全性需通过多层级测试体系验证,涵盖实验室检测、封闭场景测试及开放环境应用验证。
实验室检测
包括结构强度、动力系统冗余性等基础性测试。比如在高域科技的六旋翼飞行汽车安全测试中,主动把其中两桨停转,仍能够保持继续前飞,且飞行姿态正常。
场景测试
苏州太仓的无人机试飞基地提供了50平方公里,划分不同高度航线(最高600米),模拟物流配送、电网巡检等场景,验证飞行器在复杂环境下的稳定性;
图源:苏州交通
重庆永川大安机场则通过“虚实结合”模式(103架真实无人机和800余架虚拟的无人机)在80米层开展物流配送、160米层进行环境监测、260米层实施电网巡检、300米层实现全域监控,完成了同时操控千架无人机的空域动态管理验证实验。
仿真测试平台
北京航空航天大学研发了RflySimUT平台,多种机型都可以在它的仿真环境中进行测试,比如模拟忽然掉下一根电线、人群密集场景下的避障等复杂情况,并且方便定量评估飞行器安全性能。
低空安全核心参数:技术标准与适航认证
低空飞行器的安全参数涉及结构设计、动力系统、通信导航等多个维度,甚至为了满足适航认证的标准,连里面的座椅配置都需要经过严格的审查。
无人的驾驶飞行器需要有自主避障、通信冗余(可以用多种方式和地面站取得联系,而不至于造成某种通信方式失灵,无人机乱飞的危险现象)和失效保护机制(如搭配可弹出的降落伞,在失效时可自动弹出);
有人驾驶机型的要求更高,会更加强调人为操作方面的安全性。
对无人机的动力系统也有着严格的要求。目前的无人机、eVTOL等皆为电池能量驱动。电动垂直起降(eVTOL)需额外验证电池热管理、能量密度(如亿航EH216-S采用高镍三元锂电池)和应急动力冗余。
电机和电控的适航认证应满足DO-178(软件)/D0-254(硬件)/D0-160(环境)标准,需要供应商与整机厂从早期合作开始,确保工艺细节和技术选择的适配性。
图源:FAR
甚至无人机的构型设计也需要复合安全标准。所谓构型,比如复合翼、多旋翼、共轴双桨等新型构型,它们都需要通过气动仿真和风洞实验测试,验证飞行的稳定性。
例如从侧面吹过来一阵强风,飞行器能否稳住自己的姿态,这就考验的是它的抗干扰能力。
专家观点:安全是低空经济的生命线
多位权威专家强调,低空安全需技术、管理与政策协同推进。
技术攻关
中国工程院院士李德仁在首届全球低空经济论坛年会时指出:“安全可靠是低空飞行的关键。自主飞行与安全控制是需要持续解决的问题。
针对低空开放带来的机遇和国家的重大需求,重点突破以下几个方面的技术:
一是安全、稳定、可靠的低空有人/无人飞行平台;
二是低空飞行的自主避险、飞行控制与通信;
三是低空实时遥感与监测。”
管理创新
图源:装备质量
西北工业大学潘泉教授提出构建无人机安全分级与测试检验体系。并且提到中国民航局发布的UOM平台,虽然目前仅限于登记注册,但计划逐步成为航空器的综合管理平台。潘教授的团队正在构建一个无人机自主安全的分级体系,这将有助于推动国家层面形成标准,以应对低空经济下的立体交通工具——无人机的复杂飞行和作业需求。
久久为功
人大代表,中国工程院樊会涛院士(西工大校友)表示:“低空经济本质环视航空的特征,投入大,周期长,技术高,需要耐心。我们要有耐心政府,耐心企业,耐心资本,低空经济才能够高质量发展,成为我们新的经济增长点”
低空飞行的安全性是技术成熟度、管理效能与社会接受度的综合体现。当前,通过多层级测试体系、严格参数标准及专家倡导的协同创新,行业正逐步构建安全屏障。然而,面对高密度飞行与复杂环境挑战,仍需持续投入研发、完善法规,方能实现低空经济“飞得稳、飞得远”的愿景。