标准概述
GB/T 44715-2024《民用轻小型无人机碰撞安全性要求》规定了民用轻小型无人机系统（起飞重量0.25kg至25kg）的碰撞安全性要求，包括与人员碰撞的安全性、与地面障碍物碰撞的安全性、碰撞能量吸收要求以及相应的试验方法。本标准旨在降低无人机在意外碰撞时对人员和财产造成的伤害，提升无人机的本质安全水平。
术语和定义
- 碰撞安全性：无人机发生碰撞时，对人员和财产造成伤害的风险控制能力。
- 动能：无人机运动所具有的能量，E=1/2 mv²。
- 碰撞力：碰撞瞬间产生的冲击力。
- 能量吸收：无人机结构通过变形等方式吸收碰撞能量的能力。
- 危险部件：可能造成伤害的部件，如螺旋桨、尖锐边缘等。
与人员碰撞安全性要求
动能限制
- 无人机在正常飞行速度下的动能应限制在安全范围内
- 对于可能飞越人群的无人机，最大动能应满足：
- 微型无人机（≤0.25kg）：动能≤80J
- 轻型无人机（0.25kg-4kg）：动能≤100J
- 小型无人机（4kg-25kg）：动能≤150J
螺旋桨安全
| 防护措施 | 要求 |
|---|---|
| 螺旋桨护罩 | 应安装螺旋桨护罩，防止人员接触旋转中的螺旋桨 |
| 边缘处理 | 螺旋桨边缘应圆滑，无尖锐锋利边缘 |
| 材料选择 | 螺旋桨材料应具有一定韧性，断裂时不应产生尖锐碎片 |
| 停机保护 | 碰撞或坠落时，螺旋桨应能快速停转 |
尖锐边缘防护
- 无人机外部表面不应有尖锐边缘和突出物
- 所有可能接触人员的边缘应倒圆或加装防护
- 起落架末端应圆滑处理
- 天线等突出部件应具有柔性或可折叠
高温表面防护
- 可能接触人员的高温部件（如电机、电池）应有防护罩
- 外部表面温度在正常工作时应≤60℃
- 高温区域应有警示标识
与障碍物碰撞安全性要求
结构完整性
- 与障碍物碰撞后，无人机不应发生爆炸或起火
- 电池在碰撞后不应泄漏、起火、爆炸
- 结构碎片不应飞溅造成二次伤害
- 关键部件（飞控、电池）应有防护
能量吸收
- 无人机结构应具备能量吸收能力，降低碰撞冲击
- 可设计吸能结构（如泡沫、蜂窝材料）
- 起落架可设计为吸能结构
- 机身关键区域应有加强和吸能设计
坠落姿态
- 无人机在失控坠落时应尽可能保持稳定姿态
- 应设计坠落保护机制（如伞降）
- 重心设计应使坠落时优先接触吸能部位
碰撞能量吸收试验
自由落体试验
- 试验目的：模拟无人机坠落时与地面碰撞的安全性
- 试验高度：根据无人机级别确定，通常10m-20m
- 试验地面：混凝土硬质地面
- 试验姿态：水平、垂直、倾斜等多种姿态
- 合格判据：
- 电池无起火、爆炸、漏液
- 无尖锐碎片飞溅
- 螺旋桨停转或折断但无飞溅
- 结构变形但关键部件可识别
摆锤冲击试验
- 试验目的：模拟无人机与人员碰撞的冲击力
- 试验装置：摆锤式冲击试验机
- 冲击能量：根据无人机动能确定
- 测量参数：冲击力、加速度
- 合格判据：冲击力不超过规定值，不产生尖锐边缘
螺旋桨防护试验
- 试验目的：验证螺旋桨护罩的有效性
- 试验方法：用模拟手指（直径6mm-12mm）接触旋转中的螺旋桨
- 合格判据：模拟手指不被割伤，不被卷入
设计措施
主动安全设计
- 避障系统：检测并避开障碍物和人员
- 地理围栏：限制飞行区域，远离禁飞区
- 限高限速：根据环境自动限制飞行参数
- 紧急降落：故障时自动执行紧急降落
被动安全设计
- 吸能结构：机身、起落架设计吸能结构
- 螺旋桨保护：护罩、折叠设计
- 电池保护：电池仓加强，防止穿刺
- 钝化设计：外部表面无尖锐边缘
应急系统
- 伞降系统：紧急情况下开伞缓降
- 气囊保护：碰撞前展开气囊
- 自动断电：碰撞后自动切断电源
标识和说明
- 产品说明书应包含碰撞安全警示
- 应明确无人机的安全操作要求
- 应说明碰撞后的处理程序
- 危险部件应有警示标识
晟安检测技术服务
晟安检测专注于无人机检测认证服务，依据GB/T 44715-2024标准，为无人机企业提供全面的碰撞安全性测试：
- 动能计算和评估
- 螺旋桨安全性测试（护罩有效性、边缘处理）
- 自由落体碰撞试验
- 摆锤冲击试验
- 电池碰撞安全性测试
- 结构能量吸收能力评估
- 碰撞安全性综合认证
晟安检测具备专业的碰撞测试设备和经验，能够科学评估无人机的碰撞安全性能，帮助企业提升产品本质安全水平，做客户最踏实的无人机检测认证专业技术机构及长期的合作伙伴。
