谢瑞麟 潮宏基 周生生:美无人机十年安全事故分析：设备故障最常见

资料图：美军无人机

资料图：美军无人机

资料图：美军无人机

　　当前，无人机技术迅猛发展，已经成为现代局部战争和军事行动中不可或缺的组成部分，无人机将不可避免地改变军事斗争方式以及军事行动样式。但据最新资料统计，在2001年至2011年10年期间，美军无人机共发生了95起飞行事故。如此多的飞行事故背后原因有哪些？为此，科技日报特约航空技术专家为大家解读——

　　不久前曝光的一份五角大楼的内部事故报告显示，在2001年“9·11”事件后匆匆走上战场的无人机，虽然战功卓著，但也事故频发。在过去几年间，美军平均每年都会发生4—6起“A”级无人机事故。

　　据最新资料统计，在2001年至2011年10年期间，美军无人机共发生了95起飞行事故。数据显示，在无人机的起飞与着陆过程中发生的机毁事故占飞行事故的比例非常高，其中着陆事故又占大多数。

　　笔者经过分析发现，这95起无人机飞行事故暴露的主要问题有以下几个方面。

　　人为因素：专业性强且缺乏训练

　　2011年8月17日，美军一架RQ-7“影子”无人机与美国空军特种作战部队的一架MC-130运输机在阿富汗上空相撞。

　　2009年10月19日，一架部署在伊拉克的“捕食者”无人机坠毁于Ali空军基地附近。事故调查委员会发现一个螺旋桨轴承失效导致飞行员失去对该无人机的控制，轴承失效的原因是修理该无人机的维修人员错误地安装了该轴承。

　　2007年3月，美军一架“捕食者”在坎大哈空军基地着陆时坠毁。事故原因是在内华达州的驾驶员误判了飞行高度。

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　　这些事故都有一个共同的原因，那就是人为的因素。一般而言，无人机采用远程遥控操作模式，操纵无人机是一项专业性极强的工作。根据统计数据，相当一部分飞行事故是由操纵员的失误造成的，大约占到事故的14.7%。美国空军研究报告指出，“捕食者”无人机的坠毁事故主要原因已从原先的硬件失效方面转移到人员操作失误方面。报告称，从2004年到2006年，共有15架“捕食者”无人机坠毁，其中12架无人机事故是由于人为过失造成的，暴露了飞行员技能以及机组人员内部分工等问题。而1997年到2003年发生的15架无人机坠毁事故中，有12架是由于包括发动机失效等机械故障引起的。

　　机组人员操作失误和训练不足 美国空军研究人员罗伯特·P·赫尔兹中校调查发现，有75%的无人机坠机是“人为因素”导致。美国2007年发表的报告指出，80%的“捕食者”无人机坠毁事故在一定程度上与人为差错有关，最新调查也发现一些事故由操作失误和训练不足引起。

　　赫尔兹中校指出，尽管美国政府大幅增加无人机的研发与装备经费，而且无人机的性能大增，但在机组人员的培训上却远远不够。现在有一半以上的照像机与导弹操控员“接受新兵训练后直接上岗”，没有丝毫实战经验。而操控无人机飞行的军官也不如以前有经验。由于训练不足，无人机会因为三种人为因素坠机：一是技能不足；二是缺少团队协作精神；三是对情况态势感知判断力缺乏。例如，在内华达州克里奇空军基地一名“捕食者” 无人机学员把发动机启动开关误认为邻近的起落架开关，在准备降落时错按开关造成了“捕食者”坠毁。

　　生产维护问题 笔者发现这些坠机事件中，有一起事故是由于未安装油量表，“捕食者”无人机操作员没有察觉到燃油系统漏油问题，最终无人机耗尽燃料坠毁。

　　空中相撞 据报道，美国各军种及情报部门之间缺乏使用飞行器的共同政策及信息通报渠道，使得无人机经常与有人驾驶飞机“抢航线”。随着大量无人机在阿富汗和伊拉克的使用，美军已面临着空域共享和带宽的挑战，已发生了一些低空无人机与直升机的相撞事故。例如，2004年11月一架美国陆军的“大鸦”无人机撞上空军的OH-58侦察直升机，造成两名飞行员丧生。由于无人机环境感知能力差，操纵员无法及时判明周围空域情况。当前，一些国家已着手开发无人机侦测、遥感以及碰撞回避技术、空中交通预警和碰撞回避系统，以促进无人机系统与国家空域系统集成。

　　设备故障：堪称最常见的原因

　　2010年8月2日，美国海军一架MQ-8B“火力侦察兵”无人直升机在飞行试验中由于软件故障突然同地面控制人员失去联系，无人直升机失控闯入华盛顿周边“防空识别区”的禁飞空域，在军方准备下令战斗机起飞将其击落时，地面人员通过另外一个地面遥控站进行了软件修正，重新控制了这架无人机并操控飞回试验场，事故没有造成飞行器受损和人员伤亡。

　　这是一起险些发生的坠机事故，而其原因非人为因素，而是软件系统的问题。其实，这类事故在无人机的坠机事件中经常见到。据统计，机械原因造成的飞行事故约占23.2%。据报道，无人机失事最常见的原因是失去联系和无法借助于自动驾驶仪返回驻地。

　　系统故障 据报道，2009年美国空军有18架MQ-1“捕食者”和MQ-9“死神”无人机坠毁，其中有14起是由于机械和电气故障造成的，占78%。美军在阿富汗展开的“持久自由”行动中摔了两架“全球鹰”无人机。分别是2001年12月和2002年7月，据悉这两次坠毁事故都非常严重，除了机载的光电和红外设备以外，其他的部件无一保存。这两起事故的惨重结果迫使美国空军暂停了“全球鹰”无人机的试飞工作。对于这两起事故美国空军并没有对外公布事故原因，但据外界猜测12月份坠毁的第一架无人机是由于部件疲劳引起的，第二架的原因则是由于发动机意外故障导致停止运转。

　　软件故障 与前面那起软件系统被修正而避免坠机的事故相比，下面这个事故要严重的多。2007年12月10日，美国一架登记号为A008的A160T“蜂鸟”无人直升机在加利福尼亚州试飞时坠毁。波音公司的事故调查委员会确定，飞行试验事故发生的原因是在飞行过程中，飞行计算机内的传感器数据更新被停止，传感器对控制系统的反馈失效，导致飞机失去了飞行控制，几乎是垂直撞向了地面。

　　通信链路被干扰 通信链路是无人机系统操纵的主要途径，也是无人机的薄弱环节，因此无人机系统对电磁波干扰非常敏感，一旦受到干扰，就会导致产生错误的控制指令，致使无法执行任务，甚至可能失控坠机。比如，2009年5月13日，内华达州克里奇空军基地第15侦察中队一架MQ-1“捕食者”无人机在执行“持久自由”行动的飞行任务中，失去了与地面控制站的数据传输能力，控制站试图重新建立回程链路都没有成功。事故调查委员会主席不能确定这一事故的真正原因，但他已找到足够证据确定事故不是由天气、机组性能或条件、缺少燃料或维修差异造成的。

　　坠机原因复杂:多数原因尚未查明

　　2001年11月2日，美国空军一架“捕食者”在阿富汗“持久自由”行动中坠毁。空军在新闻发布会上披露，可能是天气恶劣所致。

　　恶劣的战区环境可能对无人机造成严重伤害。据统计，环境因素造成的飞行事故约占23.2%。洛·马公司的报告称阿富汗和伊拉克荒漠中的沙砾能像细菌一样钻进无人机暴露的仪表设备和动力舱中。美第4机械化步兵师曾在伊拉克战场征战9个月，使用的“先锋”“探索者”“银狐”等战术无人侦察机因气候原因损失达数十架之多。

　　美军报告指出，在雨天飞行时，由于目标定位难度大、通信能力弱，“捕食者”无人机难以有效完成打击支援、战斗搜救、区域侦搜以及连续侦察等作战任务。

　　令人惊奇的是，战场损伤和生存能力低造成的无人机事故并不算高，只占约8.4%。在阿富汗和伊拉克战场上，美军无人机的高度大多在3500英尺左右，正好处于地面武装火力的射程之内，加上大部分无人机飞行速度慢，被攻击时很难逃脱。例如，“捕食者”无人机体积较大，飞行速度较慢，飞行高度较低，被发现的概率高，不需要太先进的防空武器就可能将其击落。加上该机本身没有防御设备，一旦被地面防空系统捕捉难逃攻击。2010年1月24日，美军一架“捕食者”无人机在巴基斯坦北瓦济里斯坦地区被塔利班便携式防空导弹系统击落。

　　更为离谱的是，美国一架“全球鹰”远程无人侦察机在阿富汗坠毁后，美军事后推测，它可能是被塔利班分子用AK-47步枪击落，因为残骸中发动机部位已被AK-47步枪子弹打成了蜂窝。

　　2011年9月17日夜间，一架美国无人机坠毁在巴基斯坦南瓦济里斯坦部落地区。坠毁地区是许多塔利班武装分子的聚集区。目前还不清楚是塔利班击落了美国无人机，还是机械故障导致坠机。

　　实际上，此类尚未调查清楚原因的飞行事故是最多的，约占30.5%。但笔者相信，随着无人机设计和训练技术的不断改进，其事故率也将逐年下降。在今后的战场上，我们将越来越多地见到无人机的身影。