Zou een vallende drone je schedel verbrijzelen? Wij zochten het uit

Zo nu en dan vallen er drones uit de lucht. Er zijn ook al een paar mensen gewond geraakt door deze combinatie van zwaartekracht, slechte vliegskills en roekeloosheid. Maar kan zo'n drone ook echt je schedel verbrijzelen? Wij zochten het uit.

Geïnspireerd door de dronefan David Kovar, die een hypothetisch model over mens-drone botsingen heeft opgesteld, besloot ik om wat dieper onderzoek te doen. Kovar had model opgesteld over wat voor impact de DJI Phatom (de populairste drone voor consumenten) zou hebben als deze van 60 meter uit de lucht op je hoofd zou vallen.

Kovar gaf het ergste scenario aan: een vallende DJI Phantom van 1,2 kg van 61 meter hoogte. Aan de hand van een handig werkblad van Georgia State University's Physics Department kwamen we op deze berekening:

7.173 Newton aan kracht! Dat zou meer dan voldoende moeten zijn om je schedel te verbrijzelen en je waarschijnlijk te doden. Kovar wees op een experiment van de Universiteit van Illinois, waarin neurologen aantoonden dat 2,300 N genoeg is om zelfs een helmdragende schedel te doorboren. Maar de berekening is volgens Kovar wel iets te simplistisch. Wanneer we normaal gesproken in termen van kracht en impact denken, vergeten we vaak de luchtweerstand. In dit geval is dat niet anders. Het probleem is dat we dit in het geval van de drone niet links kunnen laten liggen. De Phantom heeft een behoorlijk grote doorsnede, wat betekent dat als het naar beneden valt de aerodynamica zeker een rol speelt.

Als we deze factor erbij betrekken komen we absoluut niet aan de 7,173 N aan impact die we eerder hebben berekend, tenzij de drone van een veel grotere hoogte naar beneden valt.

Zie je trouwens de .1 meter die ik heb omcirkeld? Dat is de afstand die de drone aflegt na de impact.

Wanneer een object gestopt wordt door de inslag verdwijnt de kinetische energie natuurlijk niet direct. De energie wordt verplaatst. Wanneer een auto tegen een boom rijdt, doorboort de auto de boom, klapt de auto zelf terug, of gebeurt er van beide gevallen een beetje. In dit geval gaat dezelfde theorie op. Deze berekening gaat ervan uit dat de drone het hoofd raakt en vrijwel meteen compleet tot stilstand komt, waardoor alle energie zich naar de schedel verplaatst.

Maar een lichaam is elastisch, waardoor de nek en wervelkolom zullen buigen en daarna samentrekken en de persoon die geraakt wordt om zal vallen.

De beweging van .1 meter na de botsing is dus totaal niet realistisch. Als we alle andere variabelen hetzelfde houden, de luchtweerstand negeren en de penetratie naar 0.5 meter bijstelen, is de kracht van de impact nog maar 1,435 N. Dit is dus minder dan de 2,300 N die je nodig hebt om een schedel te doorboren. In de praktijk is je lichaam eerder een zacht geplooid kussentje dan een harde rots.

Een vallende drone zou je op veel verschillende manieren kunnen verwonden of zelfs doden, maar het doorboren van je schedel lijkt niet echt realistisch. Je zult meer moeten vrezen voor snijwonden van de propellers, dan de werkelijke impact. Door hun vorm en aerodynamische profiel vallen ze niet erg snel naar beneden. Dus zolang de Phantom niet vanaf zijn maximale hoogte (6km) naar beneden valt zou je schedel nog intact moeten zijn, mits consumentendrones niet veel groter worden.