Mercatus Center – amerykańska organizacja naukowa non-profit, działająca przy George Mason University, opublikowała raport, z którego wynika, że małe drony cywilne do ok. 2kg wagi są tak samo mało groźne dla innych samolotów, co ptaki latające bez żadnej kontroli w przestrzeni powietrznej. Skąd takie wnioski? Mercatus Center przeanalizowało dane z ostatnich 25 lat pochodzące wprost od FAA (Federal Aviation Administration w USA) i dotyczące przypadków zagrożeń spowodowanych w amerykańskiej przestrzeni powietrznej przez dzikie ptactwo.

Jak wskazują dane z raportu – w przestrzeni powietrznej USA szacunkowo znajduje się 10 miliardów ptaków. To zdecydowanie więcej niż ilość wszelkiej maści dronów 😉 – od tych profesjonalnych, bo całkiwicie zabawkowe, których jest zapewne najwięcej. Amerykański odpowiednik ULC – FAA – od lat zbiera dane dotyczące kolizji ptaków z samolotami i przechowuje je w tzw. National Wildlife Strike Database od 1990 roku. Baza danych zawiera jedynie dobrowolnie zaraportowanie zdarzenia więc w rzeczywistości może być ich znacznie więcej. Tak czy inaczej – raporty zdarzeń zawierają rodzaj samolotu, numer lotu, gatunek ptaków i wyrządzone szkody.

Okazuje się, że w odniesieniu do olbrzymiej ilości ptactwa w powietrzu – sytuacje niebezpieczne dla lotnictwa z ich udziałem zdarzają się niezwykle rzadko. W USA najwięcej niebezpiecznych sytuacji, które wyrządziły realne szkody podczas zderzenia z samolotem, było w roku 2000 i jest to liczba 764 takich przypadków (wykres poniżej). W kolejnych latach już nigdy nie doszło do pobicia tego rekordu – prawdopodobnie dzięki lepszym procedurom odstraszania ptaków z okolic dużych lotnisk komunikacyjnych, przy których dochodziło do największej ilości zdarzeń.

Kolejny wykres z raportu pokazuje całkowitą ilość tzw. „bird strikes” w USA na przestrzeni lat 1990 – 2014 (łącznie było ich w tym czasie 160,000) oraz nałożony dla porównania wykres przypadków, które wyrządziły poważne szkody w samolotach – tych na przestrzeni 24 lat było 14,314, czyli niecałe 9% wszystkich zdarzeń.

Ptactwo jest bardzo różne pod względem wagi i wielkości, co przekłada sie w oczywisty sposób na szkody. Jak podają autorzy raportu, 80% wszystkich zdarzeń ze szczególnymi zniszczeniami miało miejsce z udziałem średniej i dużej wielkości ptaków, jedynie 3% to ptaki małe, które wyrządziły realne szkody, a 39% – ptaki duże. Biorąc pod uwagę fakt, że zdarzenia te były i są raportowane w bazie danych dobrowolnie, to realny procent wszystkich zdarzeń niebezpiecznych dla lotnictwa jest jeszcze mniejszy niż wspomniane 9%, bo z reguły uczestnicy raportowali chętniej zdarzenia, które faktycznie były niebezpieczne – zapewne cała masa niegroźnych „bird strikes” została pominięta i nie spisana w bazie.

Jeszcze ciekawsze są moim zdaniem statystyki realnego zagrożenia życia osób, które brały udział w tych zdarzeniach – tutaj szkody są liczone w jeszcze mniejszych procentach. Pośród 398 osób, które odniosły rany, aż 100 z nich brało udział w jednym i tym samym incydencie – w bardzo pamiętnym zresztą wodowaniu lotu US Airways Flight 1549 na rzecze Hudson w 2009 roku. Dla przypomnienia: zaraz po starcie samolotu Airbus A320-214 z lotniska w Nowym Jorku, do obu silników zostały wciągnięte gęsi. Całe stado przecięło tor lotu samolotu na wznoszeniu, co spowodowało natychmiastową awarię obydwu silników i przymusowe wodowanie na rzece. Ten jeden incydent jest bardzo dokładnie widoczny na wykresie:

Zatem jeśli policzyć właściwą ilość różnych incydentów, w których ludzie odnieśli rany lub ponieźli śmierć w wyniku zderzeń z ptactwem, to otrzymujemy liczbę 238 takich przypadków. Na podstawie informacji o operatorach poszczególnych lotów, które brały udział w zdarzeniach, można odfiltrować wszystkie loty „biznesowe”, „prywatne”, „rządowe” i „nieznane” – otrzymamy wtedy dokładną ilość przypadków „bird strikes” z udziałem komercyjnych linii lotniczych. Przez 25 lat było ich jedynie 37… na średnio 27000 lotów odbywających się każdego dnia w przestrzenii powietrznej USA. Liczby mówią same za siebie. Z kolei ze wszystkich zanotowanych incydentów jedynie w 12 przypadkach osoby poniosły śmierć, w tym:

• w wypadkach 3 helikopterów
• jednego ręcznie zbudowanego amatroskiego samolotu akrobacyjnego
• jednego samolotu eksperymentalnego
• jednego prywatnego  McDonnell Douglas A-4 Skyhawk
• jednego odrzutowca Cessna Citation
• czterech małych samolotów  Cessna lub Piper

Najciekawsze jest to, że był jeden jedyny przypadek śmiertelny z udziałem liniowego Embraer EMB-120, w który pasażer zmarł w wyniku zakażenia rany (nie na miejscu zdarzenia), ale dotyczył on nie „bird strike”, a „deer strike” – Embraer EMB-120 uderzył w parę jeleni idących po pasie startowym… Wśród 11 śmietelnych przypadków, w których miały faktycznie udział ptaki, ani jeden nie został spowodowany przez małe ptactwo – przeważnie były to średnie lub duże ptaki.

Czy taki raport ma sens w odniesieniu do dronów?

Z jednej strony raport bardzo dobrze pokazuje skalę: ilość ptaków w przestrzeni powietrznej USA, ilość incydentów z ich udziałem oraz niewielki procent tych, które wyrządziły jakiekolwiek szkody samolotom. W większości były to średnie i duże ptaki. Wypadki z rannymi oraz ofiarami śmiertelnymi to już nawet nie promile w porównaniu do ilości ptactwa w powietrzu. Te liczby napawają optymizmem i pozwalają twierdzić, że niewielkie drony nie są groźne dla dużego komunikacyjnego lotnictwa. Jest ich przede wszystkim o rzędy wielkości mniej niż ptaków i latają w powietrzu znacznie mniej godzin, zatem prawdopodobieństwo powinno spadać proporcjonalnie do tej ilości.

Z drugiej strony trzeba wziąć pod uwagę sposób w jaki zachowują się ptaki i w jaki sposób latają operatorzy dronów. Ptactwo najgroźniejsze jest w dużych lotnisk komunikacyjnych i to do określonej wysokości. Procedury przepędzania ptaków z takich stref są jednak coraz lepsze co potwierdza nawet pierwszy zaprezentowany wykres. Używa się do tego szkolonych sokołów, choć kto wie – może w bliskiej przyszłości będą to specjalne drony. W pozostałej przestrzeni powietrznej ryzyko zderzenia samolotu z ptakami jest już mniejsze.

Jeśli zatem operatorzy/piloci dronów (RPAS) będą stronić od latania w pobliżu lotnisk – znacząco obniżą prawdopodobieństwo kolizji. Oczywiście to może zostać zapewnione przez odpowiednią edukację operatorów, choć i to nie zastąpi zwykłego zdrowego rozsądku. W ścisłych strefach kontrolowanych CTR, a szczególnie w odległości kilkuset metrów od pasa startowego nie powinno się latać dronem chyba, że oficjalnie dostaniemy pozwolenie od TWR oraz warunki lotów od ASM1/PAŻP na tego typu operację. Pozostałe mniejsze lotnictwo – z wyjątkiem służb ratowniczych i helikopterów policyjnych – nie powinno znaleźć się poniżej 150m AGL z wyjątkiem faz startów i lądowań. Jeśli umówimy się, że dronami będziemy latać jedynie do takich wysokości to prawdopodobieństwo „drone strikes” minimalizujemy już praktycznie do zera.

Zatem powstaje fundamentalne pytanie:

Czy w ogóle powinniśmy przejmować się zagrożeniem jakie potencjalnie stwarzają drony w stosunku do dużego lotnictwa? Jak widać jest ono bardzo nikłe i niewiele się zmieni, nawet jeśli w przestrzeni powietrznej przybędzie kilkaset razy więcej bezzałogowców rozmiarów DJI Phantom czy zbliżonych.

Na koniec dla potwierdzenia tej tezy przytoczę wyliczenia z omawianego tu raportu, dotyczące prawdopodobieństwa zderzenia samolotu z ptakiem. FAA posługuje się wskaźnikiem o nazwie „acceptable risk levels”, wyrażającym poziomy akceptowalnego ryzyka zajścia zdarzenia. Bez wnikania w szczegóły (dla zainteresowanych polecam źródło – link na dole strony) – prawdopodobieństwo wystąpienia „bird strike” w przestrzenii powietrznej FAA wynosi 3.06 * 10⁻⁵ na 100,000 godzin lotu (ptaków). Dla porównania – akceptowalny poziom ryzyka dla dronów („drone strikes”) określony przez FAA dla ogólnego lotnictwa (General Aviation) wynosi 5 * 10⁻⁵.

Wniosek na tej podstawie nasuwa się sam – prawdopodobieństwo zderzenia  drona z samolotem (w przestrzenii powietrznej USA) jest dużo niższe niż 3.06 * 10⁻⁵ na 100,000 godzin lotu dronów.

Źródło: http://mercatus.org/publication/do-consumer-drones-endanger-national-airspace-evidence-wildlife-strike-data