Onderzoek wijst uit: vliegtuigmotor raakt zwaar beschadigd door drone, maar schade blijft binnen limieten

In de loop der jaren is er veel onderzoek gedaan naar de gevolgen van een botsing tussen een drone en een vliegtuig. Daarbij bleef een belangrijke vraag lang onbeantwoord: wat gebeurt er als een drone wordt opgezogen door een straalmotor? De Amerikaanse onderzoeksgroep ASSURE deed specifiek onderzoek en concludeert dat een vliegtuigmotor in zo’n geval weliswaar zwaar beschadigd raakt, maar dat de schade binnen bepaalde certificeringslimieten blijft.

Meldingen

Met het toenemend aantal drones in de lucht neemt ook de kans op ongelukken toe. Alhoewel er de afgelopen jaren veel is geïnvesteerd in regelgeving, voorlichting, opleiding en technische maatregelen zoals geofencing, wordt er nog regelmatig melding gemaakt van drones in de nabijheid van vliegvelden of op veel te grote hoogte.

Dergelijke meldingen komen soms van verkeersvliegers, met alle onzekerheden die menselijke waarnemingen met zich meebrengen, maar steeds vaker ook van detectiesystemen. Vast staat dat er wel eens drones vliegen op plekken waar dat niet de bedoeling is, bedoeld of onbedoeld.

Onderzoek naar gevolgen botsing

Eén van de scenario’s waar men liever niet aan denkt maar die niet valt uit te sluiten is een rechtstreekse botsing tussen een drone en een vliegtuig. In de loop der jaren is er daarom veel onderzoek gedaan naar de consequenties van zo’n aanvaring. Sommige studies tonen desastreuze gevolgschade, in andere gevallen lijken de consequenties minder ernstig en zeker niet catastrofaal, maar hoe dan ook ligt serieuze schade voor de hand.

Tot nu toe werd er vooral gekeken naar de impact van een drone op een cockpitraam of vleugelprofiel. Maar wat zijn de gevolgen als een drone wordt opgezogen door een straalmotor? In hoeverre leidt dat tot catastrofale schade? Onderzoeksgroep ASSURE heeft zich in een nieuwe studie specifiek met die vragen bezig gehouden. Onlangs zijn de uitkomsten gepubliceerd. De opdrachtgever was de Amerikaanse luchtvaartautoriteit FAA.

Computermodellen en simulaties

Tijdens de onderzoeksperiode werden diverse nieuwe computermodellen ontwikkeld en simulaties uitgevoerd. Ook werden er vergelijkingen gemaakt met bestaande studies naar de gevolgen van het opzuigen van vogels door een vliegtuigmotor. Daarbij werden uiteenlopende scenario’s onderzocht, zoals verschillende rotatiesnelheden van de vliegtuigmotor en verschillende snelheden en oriëntaties van de drone.

Op basis van de bevindingen concludeert het onderzoeksteam dat de rotatiesnelheid van de motor de meest kritieke factor is als het gaat om vervolgschade. Een tweede belangrijke parameter is de plek waar de motor precies wordt geraakt: hoe verder buiten het midden, hoe meer schade. De relatieve snelheid en oriëntatie van de drone op het moment van de impact speelt wel een rol bij de schade aan de fan, maar is veel minder bepalend.

Conclusie

In alle gevallen levert een impact met een drone aanzienlijke schade op aan de fan, meer nog als bij een impact met een vogel met vergelijkbare massa. In het ergste geval is er sprake van deformatie van fanbladen en verlies van materiaal, met onbalans tot gevolg. Daarbij tekent ASSURE aan dat de schade en belasting zelfs dan binnen de certificeringslimieten voor een zogenaamde blade-out-test blijft. Met andere woorden: een straalmotor die een drone opzuigt, zal niet per se catastrofaal beschadigd raken.

De onderzoekers stellen de binnen het project ontwikkelde computermodellen en onderzoeksresultaten beschikbaar voor aanvullende studies.