ドローンと航空機の衝突は致命的ではない可能性、米国の研究が示唆

更新：画期的な米国の調査によると、ドローンの衝突は確かに航空機に脅威を与えるものの、衝突が墜落につながる確率は、競合する英国政府の調査が主張するよりもはるかに低いことが分かった。

アメリカ連邦航空局（FAA）のドローン研究部門であるAssureは、ドローンと民間航空機の衝突の影響に関する調査を実施しました。これまでに世界中でわずか2件しか記録されていないにもかかわらず、衝突の可能性に対する国民の懸念は高まっています。*

アシュア社が行ったコンピューターシミュレーションでは、250ノットで飛行中の民間ジェット旅客機のフロントガラスに衝突した1.2kgのクアッドコプターは、単に跳ね返っただけで、フロントガラスにいくつかの傷や欠けを残すだけであることがわかった。

「透明ガラスへの衝突角度が低かったため（約45°）、無人航空機の衝突は風防ガラスに大きな損傷を与えることなく逸らされた」と研究著者らは記している。最悪の被害は風防ガラスの永久的な損傷であり、構造全体の破損には至らない可能性が高い。

「FAAの調査では250ノットでの試験が選ばれました。これは、ICAO（国際民間航空機関）によると、高度1万フィート（約3,000メートル）以下の最高速度が250ノットだったためです」と、クリア・ビジョン・セキュリティのドローン研究者イアン・ポービー氏はThe Register紙に語った。「FAAの調査は、現実世界で衝突が発生する可能性が最も高い環境を再現しようとしていたことは明らかです。」

Assure社のシミュレーションでは、いずれかのタイプのドローンが航空機の主翼前縁、風防、尾翼前縁、または水平安定板前縁に衝突した場合に何が起こるかを評価しました。研究者らは、ボーイング737とリアジェット31Aのコンピュータモデルを使用しました。これらはそれぞれナローボディ機と小型ビジネスジェット機を表し、それぞれの航空機のおおよそのサイズに基づいています。

シミュレーションで使用された2種類のドローンのモデル（DJI Phantom 3 Standardクワッドコプターと固定翼のPrecision Hawk Lancaster Hawkeye III）は、現実世界のアイテムを3Dスキャンし、結果のファイルを有限要素解析（FEA）モデルに変換することで取得されました。

衝突そのもののコンピューターシミュレーションは、現実世界のドローンを様々な高さから落下させ、その結果生じた衝突の様子をハイスピードカメラで撮影し、シミュレーターの予測と比較することで検証されました。研究者たちは、シミュレーションによる損傷と実際の損傷の間に高い一致があることを発見しました。

研究者たちはバッテリーによる火災も検討した。全速力で風防、主翼前縁、または尾翼に衝突した場合、バッテリーが完全に破壊され、部品が飛散する可能性が最も高い一方、機体の水平安定装置（尾翼）に衝突した場合、ドローンのバッテリーが部分的に損傷し、火災が発生する可能性が最も高いと考えられた。

英国政府はこれを好まないだろう

アメリカの研究が全文公開され、国民の議論を呼んだのとは対照的に、英国政府が資金提供した同様の研究は、英国政府にドローンに対する新たな全面的規制を導入する公的な理由を与える目的で行われたと思われるが、概要しか公開されず、研究から有意義な結論を導き出すことは不可能となっている。

英国の研究論文の著者である軍事研究会社Qinetiq社が、シミュレーションの実世界検証の標的として使用されているエアバスA320シリーズのフロントガラスに向けて試験用ドローンを発射する方法を見つけられなかったという事実にも、さらなる批判が向けられた。運輸省（DfT）の広報担当者は顔を赤らめ、エル・レグ（運輸省）に対し、当局が立法の根拠として使用されている研究論文の全文を公開したがらない理由を詳述する声明を出すことを拒否した。

ライセンスを持つドローン操縦者のイアン・ハドソン氏は、英国の研究を痛烈に批判し、エル・レグ紙に次のように語った。「世界中のドローン業界の専門家は、英国運輸省の研究では、現代のドローン機体を使用してドローンのリスクを評価する試験方法を採用しなかったことに困惑しています。彼らは、先史時代のフレイムホイール機体にニコンのブリッジカメラ（非現実的な画像装置）と非現実的な大きさのリチウムポリマーバッテリーを搭載し、それをジャベリンのような構成に組み立てたのです。」

運輸省の広報担当者は本日、次のように述べました。「ドローンには大きな可能性があり、この技術の発展に伴い、そのメリットを最大限に活かすためにあらゆる努力を尽くしたいと考えています。これは新しく、技術的に複雑な分野であり、安全上のリスクに適切に対処するためには研究が不可欠です。運輸省は米国の研究を検討しており、この問題についてFAAとさらに連携していく予定です。」

Clear Vision SecurityのPovey氏は、運輸省のモデル化は340ノットの速度で行われたと説明を受けたと付け加えた。これは、航空機が高度10,000フィートをはるかに超えた高度で到達する速度に相当する。しかし、Assure社の調査ではDJI Phantom 3の実用高度は19,685フィート（6,000メートル）とされているが、ファームウェアでは地上高度制限が394フィート（120メートル）に設定されている。

ドローン操縦者もUK.govに不満を抱いている

英国のドローン業界は、来年末からすべてのドローン操縦者に免許取得を義務付けるという政府の提案に不満を抱いている。何らかの登録制度と義務的な安全研修制度の必要性に異論を唱える人はいないものの、両陣営の議論は、その線引きとその基準を巡って対立している。免許制度を規定する議会法案が現在作成中で、2018年春に公表される予定だと理解している。

この法案の根底にあるのは、運輸省（DfT）によるドローン研究の「科学的根拠」です。同研究の結果によると、ドローン操縦者に免許が必要となる重量の下限はわずか250グラムです。しかし、先週公表されたEUの免許取得義務化計画でも、同じく250グラムが下限とされており、EUによる裏工作が行われている可能性が示唆されています。

「政府が公平で信頼性があり、透明性があり、査読可能なリスク分析を実施できないのに、企業が新技術の試験を実施できる国としての英国のイメージを損なうものだ」とハドソン氏は激しく非難した。

Clear Vision SecurityのPovey氏は次のように付け加えた。「FAAが大量の情報を公開することで民間航空機の安全を危険にさらしたか、あるいはDfT（運輸省）が国民に嘘をついたかのどちらかです。もしDfTが報告書の手法とデータを隠蔽した理由について嘘をついたのであれば、来年予定されているドローン利用者に関する法案と規制に重大な影響を与えるでしょう。」

アメリカの飛行安全専門家はドローン問題を真剣に受け止め、査読付きの研究を実施し、その方法論と結果を公開して一般の検証と批判にさらしています。対照的に、DafTとQinetiqのアプローチは、その意図的に非科学的なアプローチに対する国際的な批判に直面し、維持不可能になっています。®

ブートノート

ドローンの衝突事故はカナダで１件発生し、もう１件は米国で軍用ヘリコプターが関与した。

アップデート

Assure の調査では、機体解析と同じドローン モデルとターボファン エンジンの第 1 段の汎用モデルを使用して、中型ビジネス ジェットのエンジンがドローンを吸い込んだ場合に何が起こるかについても調査しました。

研究者たちは、シミュレーションシナリオにおいてドローンの吸い込みがエンジンの完全な故障に繋がることはなかったと結論付けましたが、モデル化したのはコンプレッサーファンの第一段のみであり、ほとんどのターボファンエンジンでファンの背後に見られる複数段のタービンは考慮していません。研究者たちはこの点を認め、「FAAのUAV吸い込み安全性報告書で議論されているように、わずか0.66ポンド（約2.3kg）という非常に小さな硬質物体の破片でも、エンジンに深刻な損傷を与える可能性があります。そのため、ファンに軽微な損傷しか生じない場合でも、エンジンはUAVの吸い込みに耐えられない可能性があります」と述べています。

また、民間航空機サイズのターボファンエンジンへのドローンの摂取の影響についても、さらなる研究を行うよう勧告した。