航空工業強度所首創無人機碰撞安全試驗

中國航空報訊：6月28日，航空工業強度所結構衝擊動力學航空重點實驗室結合無人機及其葉片運行場景，首創性地開展了無人機葉片對地面人員的刺傷割傷、無人機水平飛撞擊地面人員、無人機跌落撞擊地面人員試驗，填補了國內在無人機對地面人員碰撞安全領域內的研究空白。

該試驗是強度所承擔的重點研究項目「民用輕小型無人機碰撞安全特性研究」中最具代表性的裡程碑式任務。作為無人機公共安全體系的重要研究部分，項目圍繞碰撞環境下無人機被動安全設計、無人機被動安全驗證和無人機被動安全規範和標準制定等開展研究工作。

該項目致力於建立基於損傷的無人機被動安全分級分類標準，形成無人機被動安全驗證的能力和方法體系，提供無人機被動安全性設計的方法、工具和流程，制定碰撞安全特性的無人機設計、驗證和運行的規範和標準，為提升民用輕小型無人機的公共安全特性提供技術支撐。

凝聚共識 組建「產學研」項目團隊

本項目由強度所牽頭，參研單位包括航空工業綜合所、深圳市大疆創新科技有限公司、西安京東天鴻科技有限公司、西北工業大學等單位，涵蓋「頂層需求論證、方法/理論攻關、權威標準制定、研究成果集成應用」等關鍵技術環節，建立了一支協同優勢明顯的產學研用聯合研究團隊。

在項目研製過程中，融合了綜合所在航空工業標準化技術的行業優勢，西北工業大學在航空科學與技術的科學研究、知識創新方面的科技優勢，以及京東天鴻在形成物流無人機研發體系的研發和應用優勢，以及大疆創新科技全球領先的無人飛行器控制系統、無人機解決方案的研發生產優勢。創新、領先、互補的項目團隊將共同保障本項目預期目標、指標和成果的順利實現。

搭建平臺 構建無人機碰撞驗證和評估體系

目前，被動安全領域內技術研究在一定程度上滯後於輕小型無人機行業的發展步伐，也正是由於缺少相關的數據支撐，使得無人機管理法規等的制定遇到不少困難。比如，會遇到輕小型無人機碰撞風險因素尚未充分識別、碰撞損傷判據和損傷等級的劃分有待明確、碰撞安全驗證與評估的能力不夠完善等問題。

強度所應需求牽引，從2017年11月就開展了無人機撞擊的摸底試驗研究，初步掌握了典型無人機的動態建模方法、撞擊試驗方法和撞擊人體/結構的動響應預計方法，識別了典型民用輕小型無人機運營和使用中的碰撞安全因素；先後完成了三款典型型號輕小型無人機的構建和驗證，搭建了一套從材料—部件—組件—整機的無人機有限元模型構建和驗證體系，豐富了無人機碰撞的試驗能力；試驗系統不僅涵蓋了無人機地面撞擊場景，同時也包括部分無人機的空中碰撞場景，形成一套集「試驗—評估—反饋—優化—再驗證」的無人機碰撞安全驗證、評估、優化迭代體系，填補了我國在相關試驗方面的能力空白。

著眼標準搶佔國際無人機 碰撞安全研究話語權

就目前的國內外針對輕小型無人機碰撞安全研究的現狀而言，國內與國外之間仍然具有一定差距，國外對於無人機碰撞安全性、重要性和複雜性有較早的認識，其管理當局和和工業部門能夠更好地理解無人機在不同應用場景下的應用風險，無人機對不同碰撞對象的損傷情況。但從其發布的研究報告結果上來看，作為近幾年剛興起的研究項目，國外對於輕小型無人機碰撞安全研究並不是特別充分，各個研究機構之間的成果並未較好的融合，國際上無人機碰撞安全相關的實驗、分析驗證的國際標準也處於待定狀態。

基於此，強度所項目團隊通過不斷地挖掘研究深度，加強研究基礎，繼續加大力度開展一系列體系化研究項目，目前已經成功立項了一項關於無人機葉片刺傷割傷相關的國際標準。在國內率先構建無人機碰撞安全設計與評價技術體系，為提升民用輕小型無人機運營的公共安全性提供技術支撐。隨著項目進一步深入研究，通過搶佔國際標準的制高點，突破國外可能對我國民用輕小型無人機的市場封鎖。

「乘眾人之智，則不任也；用眾人之力，則無不勝也。」在航空報國使命的牽引下，強度所聯合攻關團隊將聚焦民用航空、公眾、地面高價值目標，面向無人機公共安全，為國家輕小型無人機碰撞安全領域貢獻磅礴的強度力量。