なぜ科学者は偽の鳥を偽の飛行機に飛ばすのでしょうか?

事件の異常な性質のため、私たちは皆、「ハドソン川の奇跡」と呼ばれる事故を覚えています。 2009 年 1 月 15 日、チェズリー “サリー” サレンバーガー機長が操縦するエアバス 320 は、乗組員とともに、極度の緊急事態の真っ只中に正しい判断を下すために必要な経験と勇気を備え、のラガーディア空港を離陸した直後でした。、 USエアウェイズ1549便は鳥の群れに遭遇した。

鳥がエンジンに吸い込まれたことでエンジンが故障し、パイロットと乗組員は経験と訓練に基づいた迅速な判断を迫られ、乗客全員の命が救われる可能性がありました。そして、航空史上前例のない出来事であり、乗組員の訓練と経験だけでなく、救助活動と関係者全員のチームワークの重要性も浮き彫りにしたため、彼らはこの事件を「奇跡」と呼んだ。

国際民間航空機関( ICAO ) によると、 2016 年から 2021 年の間に、鳥と航空機の間の事故に関する報告は 136 か国で 273,343 件記録されました。そして、そのうち 74% は飛行場またはその近くで発生し、24% は離陸段階で発生し、46% は進入および着陸段階で発生しました。

バードストライクは、私たちが思っているよりも頻繁に発生する事故です。そして、それらは死亡の危険をもたらすだけでなく、数百万ドルの損失を引き起こします。したがって、バードストライクのリスクは、空港に近い地域での野鳥管理プログラムと、航空の安全にリスクをもたらす鳥やその他の動物を分散または排除する方法を通じて管理されています。

Urban Air Mobilityは、近未来の都市における人や物の航空輸送の新しいパラダイムです。欧州連合航空安全局( EASA ) によると、これはこの 10 年間の半ばに起こるでしょう。

この目的のために、 eVTOL （電動垂直離着陸機）タイプの高度に自動化された航空機が使用され、大都市圏内および大都市圏間の低高度で乗客や貨物を効率的かつ安全に輸送します。エアバス、ボーイングなどの企業と自動車メーカーは、エア タクシーとしても知られる新しいタイプの航空機を開発しています。

これらの航空機を既存の空域にうまく統合するには複雑であり、いくつかの側面を考慮する必要があります。そのうちの 1 つはバードストライクのリスクで、航空タクシーではリスクが高くなることが予想されます。エアタクシーの運用上の提案された巡航高度はこれより低く、鳥が通常飛行する高度であるため、衝突の可能性が高くなります。さらに、エアタクシーは従来の航空機に比べて小型で、認証要件も低くなります。その結果、鳥に対する有害な攻撃の深刻さが増します。

リスクを評価し、適切な規制を策定するには、バードストライクの課題をより正確に把握するために広範な分析が必要です。以前は、 「鳥大砲」によって冷凍鶏が高速で発射され、最初は放棄された航空機に、次に衝撃の力を測定するセンサーを備えた金属板に発射されました。

しかし、ドイツ航空宇宙センターのアディティア・デヴタ氏とイザベル・メッツ氏、そしてミュンヘン工科大学のソフィー・アルマニニ氏は、人間の参加による以前の研究の矛盾と再現性の欠如を発見し、理論的手順を検証する方法論を確立することに決めました。これを行うために、彼らはゼラチン、ゴム、ポリマー粘土、ABS、HIPS (高耐衝撃性ポリスチレンシート) などのさまざまな素材から「偽の鳥」を開発し、3D プリンターを使用して作成しました。偽の鳥は実際には鳥の形をしているのではなく、 11 種類の鳥が発する衝撃と同様の円筒形の発射体であり、結果として 5 種類の異なる円筒ができました。

次に、新しい eVTOL 航空機の設計に基づいて、最も一般的に使用される材料 (アルミニウム 2024-T3 および炭素繊維で強化されたプラスチック) を使用して部品が作成され、その上にセンサーが配置されました。最後に、偽の鳥を発射するために、大砲は使用されませんが、鳥の実際の衝撃を表す最終速度に達するように、一定の高さから落下します。これにより、理論モデルが実験結果と 92.89% 一致して検証することが可能になりました。

一定の制限はあるものの、この研究は将来の輸送だけでなく、現在の航空においてもより高い安全性を提供する可能性があります。