為空中物流而生 紫燕無(wú)人直升機(jī)領(lǐng)跑無(wú)人機(jī)貨運(yùn)新趨勢(shì)

　　2013年年底，亞馬遜的創(chuàng)始人杰夫？貝索斯在參加美國(guó)CBS電視臺(tái)60Minutes（《60分鐘》）欄目專訪時(shí)，在數(shù)百萬(wàn)電視觀眾前承諾，亞馬遜將用無(wú)人機(jī)配送包裹，實(shí)現(xiàn)30分鐘內(nèi)送貨上門。貝索斯說(shuō)，他知道這聽(tīng)起來(lái)像是科幻小說(shuō)，“但它并不是?！?/p>

　　而僅僅在兩年半后，用無(wú)人機(jī)顛覆現(xiàn)有地面物流系統(tǒng)已經(jīng)成為了行業(yè)共識(shí)。從沃爾瑪?shù)絹嗰R遜，從全球最大的包裹服務(wù)公司UPS到世界上最大的運(yùn)輸公司之一DHL，都在聯(lián)手開(kāi)拓?zé)o人機(jī)物流的版圖。

　　但是，“空中物流”不是現(xiàn)在市面上的大疆、3DR等消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)可以承載的?？梢哉f(shuō)，用來(lái)自拍、航拍的多旋翼飛行器，在物流行業(yè)面前，就是一個(gè)“玩具”，根本無(wú)法在載重性、安全性和速度上達(dá)到小型空中物流平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)。所以，在專業(yè)物流無(wú)人機(jī)領(lǐng)域，仍然有極大的市場(chǎng)空白亟待填補(bǔ)。

　　而記者近日了解到，今年新出現(xiàn)的紫燕無(wú)人直升機(jī)，因其高速飛行、大載荷量、安全穩(wěn)定等特點(diǎn)脫穎而出，成為了最有潛力的空中物流平臺(tái)，很有可能會(huì)開(kāi)拓?zé)o人機(jī)物流的新時(shí)代。

　　為此，記者采訪到了無(wú)人直升機(jī)領(lǐng)域的潛航者“紫燕”無(wú)人飛行器的團(tuán)隊(duì)，聽(tīng)他們講述無(wú)人直升機(jī)如何領(lǐng)跑物流“新勢(shì)力”。

　　為空中物流而生，工業(yè)級(jí)無(wú)人直升機(jī)完勝消費(fèi)級(jí)“玩具”無(wú)人機(jī)

　　現(xiàn)在市場(chǎng)上，八成所謂的無(wú)人機(jī)其實(shí)都是指消費(fèi)級(jí)多旋翼飛行器，即有多個(gè)旋翼來(lái)懸停、維持姿態(tài)及平飛。由于這種“多旋翼”自身具有的低技術(shù)門檻和開(kāi)源模式，圍繞著多旋翼飛行器進(jìn)行的產(chǎn)品研發(fā)和推廣層出不窮，“多旋翼”幾乎成為了無(wú)人機(jī)的代名詞?？梢哉f(shuō)，多旋翼成為了消費(fèi)級(jí)和部分民用用途的首選平臺(tái)。

　　但是，紫燕無(wú)人飛行器有限公司創(chuàng)始人及CEO王江平告訴記者，多旋翼飛行器其實(shí)并非新產(chǎn)品，對(duì)于行業(yè)級(jí)別的無(wú)人機(jī)來(lái)說(shuō)，更不是好的選擇。它在60年代就曾被美軍淘汰，只是因?yàn)槠淇刂萍夹g(shù)門檻比較低，才改頭換面又以消費(fèi)級(jí)“無(wú)人機(jī)”的形象出現(xiàn)在市場(chǎng)上。

　　事實(shí)上，經(jīng)過(guò)多年的行業(yè)探索，紫燕團(tuán)隊(duì)認(rèn)為單旋翼無(wú)人直升機(jī)才是目前最佳的工業(yè)小型化載荷飛行平臺(tái)。相比較而言，多旋翼飛行器更適合個(gè)人消費(fèi)和玩具市場(chǎng)。

　　為什么這么說(shuō)呢？

　　目前，由于氣動(dòng)效率低下，多旋翼飛行器已經(jīng)遇到了性能提升的瓶頸是無(wú)法突破的。

　　多旋翼飛行器的螺旋槳和直升機(jī)的旋翼都可以視作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生向上拉力的機(jī)翼。機(jī)翼的平面形狀越窄長(zhǎng)（展弦比越大），升阻比越高，即獲得同樣拉力，所需克服的阻力越小，需用的功率越小。

　　機(jī)翼、螺旋槳和旋翼的翼尖（槳尖）的誘導(dǎo)阻力是最重要的阻力源，也消耗著最大的功率。因此，多旋翼飛行器不僅無(wú)法獲得固定翼飛機(jī)的機(jī)翼、機(jī)身和直升機(jī)槳盤所產(chǎn)生的氣動(dòng)升力，其唯一的升力轉(zhuǎn)換部件——螺旋槳也因?yàn)閿?shù)量多（槳尖多）和尺寸受限而效率極低。

　　而且，由于不能像直升機(jī)旋翼那樣始終保持在較高效率的氣動(dòng)攻角下工作，并且多槳葉的轉(zhuǎn)動(dòng)方向是相反的，下洗氣流紊亂，多旋翼飛行器的升力效率更是大打折扣。

　　正是效率問(wèn)題，直接導(dǎo)致了多旋翼飛行器不僅飛行性能低劣效率差、航速低、航時(shí)短，更難以大型化，實(shí)現(xiàn)高載重荷。

　　可以看到，同等功耗下和機(jī)體結(jié)構(gòu)重量下，多旋翼飛行器與直升機(jī)相比，在飛行性能和經(jīng)濟(jì)性上的差距可謂相差甚遠(yuǎn)。

　　這也就注定了多旋翼飛行器只能滿足拍照、娛樂(lè)等民用輕量消費(fèi)級(jí)需求，而無(wú)人直升機(jī)才會(huì)是目前物流行業(yè)的最佳解決方案。所以谷歌、DHL、亞馬遜等涉足無(wú)人機(jī)物流應(yīng)用的國(guó)際巨頭，拋棄了利用多旋翼飛行器的運(yùn)輸方式。

　　同時(shí)，另一方面，傳統(tǒng)的固定翼飛機(jī)不具備垂直起降（VTOL）能力，對(duì)于場(chǎng)地的要求非常高，起飛降落都需要專門的跑道或開(kāi)闊的空間，而近期爆紅的四軸加固定翼模式，只是一個(gè)偷梁換柱的方案。無(wú)人直升機(jī)的垂直起降能力，由于對(duì)起降空間的需求比固定翼無(wú)人機(jī)小得多，可以有更多樣的應(yīng)用場(chǎng)景，現(xiàn)實(shí)情況是很多大企業(yè)并不擁有小型直升機(jī)的制造技術(shù)能力。

　　那么為什么多旋翼飛行器會(huì)受到這么多創(chuàng)業(yè)者的追捧？

　　王江平透露，主要是因?yàn)槎嘈盹w行器簡(jiǎn)化了控制，沒(méi)有太多技術(shù)門檻，而且市面上已經(jīng)有成熟的開(kāi)源平臺(tái)，很多創(chuàng)業(yè)者或者學(xué)生只需要將現(xiàn)成的開(kāi)發(fā)套件進(jìn)行簡(jiǎn)單優(yōu)化，就可以推出自主品牌的無(wú)人飛行器。

　　相反，無(wú)人直升機(jī)在機(jī)體構(gòu)型與系統(tǒng)集成、旋翼設(shè)計(jì)、自主控制飛行等方面具備很高的技術(shù)門檻，沒(méi)有長(zhǎng)時(shí)間的行業(yè)積累無(wú)法得其門而入，這才有了市場(chǎng)對(duì)于多旋翼飛行器的熱捧。

　　五大優(yōu)勢(shì)，紫燕打造空中物流平臺(tái)

　　相對(duì)于大部分創(chuàng)業(yè)者對(duì)于多旋翼飛行器的追逐，紫燕無(wú)人直升機(jī)團(tuán)隊(duì)一直潛心致力于無(wú)人直升機(jī)集成制造與智能飛行控制的研發(fā)。在王江平看來(lái)，在行業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)方面，多旋翼飛行器甚至不夠格成為他們的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，他們的性能標(biāo)桿是中小型貨用直升機(jī)。

　　目前，紫燕已研發(fā)出ZYG800、ZY-50、正在研發(fā)ZY-280三款規(guī)格、承重、動(dòng)力都各不相同的無(wú)人直升機(jī)產(chǎn)品，可以實(shí)現(xiàn)高速、大載荷、超視距、精確a點(diǎn)到b點(diǎn)的全自主飛行。

　　相比起用燃油動(dòng)力的中小型物流用無(wú)人直升機(jī)，紫燕的最小型物流平臺(tái)（凈載荷15KG內(nèi)）——紫燕無(wú)人直升機(jī)選擇用電池驅(qū)動(dòng)，快速出動(dòng)、維護(hù)簡(jiǎn)單、極大減小了飛行風(fēng)險(xiǎn)避免了“空中炸彈”；同時(shí)，紫燕擁有多種飛行器平臺(tái)設(shè)計(jì)與制造技術(shù)，可以讓飛行器變?yōu)榭罩袡C(jī)器人，從而在中小型的任務(wù)市場(chǎng)里替代飛行員完成任務(wù)，大大加強(qiáng)了安全邊際成本，節(jié)約了時(shí)間和成本，有效提升了附加價(jià)值。

　　事實(shí)上，無(wú)人直升機(jī)的全包線自主飛行一直是業(yè)界的難點(diǎn)，紫燕堅(jiān)持自主開(kāi)發(fā)無(wú)人直升機(jī)智能飛控系統(tǒng)，采用航空業(yè)內(nèi)基于模型（Modelbaseddevelopment，MBD）的模塊化設(shè)計(jì)理念，融合先進(jìn)的飛行控制算法，使其能夠滿足各種苛刻環(huán)境下的工業(yè)用途。據(jù)王江平透露，具備自主避障和自動(dòng)識(shí)別跟蹤功能的下一代飛行控制器正在開(kāi)發(fā)中。

　　要顛覆空中物流行業(yè)，紫燕無(wú)人直升機(jī)的優(yōu)勢(shì)在哪呢？

　　首先是速度。

　　速度決定了物流的效率和經(jīng)濟(jì)性成敗。以紫燕主要產(chǎn)品ZYG800為例，它的巡航速度可以達(dá)到100-130千米/時(shí)之間，最大飛行速度可以達(dá)到160千米/時(shí)，是多旋翼無(wú)人飛行器的四倍多。

　　同時(shí)，速度對(duì)安全性也有影響。空中飛行物流速度快，則滯空時(shí)間少，事故率也會(huì)隨之下降，就越安全，直升機(jī)的自旋降落是安全的另外一種保障。而且，在運(yùn)載速度的保障下，紫燕無(wú)人機(jī)的抗風(fēng)能力更強(qiáng)。紫燕空中物流無(wú)人直升機(jī)的最大抗風(fēng)等級(jí)可以達(dá)到風(fēng)速7級(jí)的水平，憑此一點(diǎn)就可以將據(jù)說(shuō)能承受三、四級(jí)風(fēng)速的多旋翼飛行器拋在身后。

　　王江平向記者透露，紫燕從基礎(chǔ)試飛到現(xiàn)在，一直都是在海邊飛行，因?yàn)楹ｏL(fēng)強(qiáng)勁而且無(wú)規(guī)律，對(duì)飛行挑戰(zhàn)非常大，成為對(duì)紫燕無(wú)人直升機(jī)性能最好的試金石。紫燕可以做到全天候海上飛行的無(wú)人直升機(jī)公司?！拔覀儸F(xiàn)在飛的更多的是夜航科目”，他說(shuō)。

　　其次是載重優(yōu)勢(shì)。

　　紫燕ZYG800最大起飛重量能夠達(dá)到40千克，可以用機(jī)身不超過(guò)5KG的空機(jī)結(jié)構(gòu)重量搭載最大20千克的凈載荷（符合美國(guó)聯(lián)邦航空局FAA于2016年6月11日頒布的，對(duì)小型無(wú)人機(jī)重量限制55磅的要求）。而同樣尺寸的多旋翼無(wú)人飛行器，其自重就達(dá)到10KG以上，整機(jī)重量至少是紫燕無(wú)人直升機(jī)的兩倍。

　　第三是功效優(yōu)勢(shì)。

　　小型化無(wú)人直升機(jī)的功效比優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在續(xù)航和能源用量上。以電池為主要能源，紫燕ZYG800在同一塊電池容量下?lián)碛懈吖πП?，即便載重十公斤，續(xù)航時(shí)間也可以達(dá)到半小時(shí)以上。

　　當(dāng)然，更高的速度和更長(zhǎng)的續(xù)航時(shí)間必然賦予了紫燕的無(wú)人直升機(jī)更大的航程。

　　另外，紫燕飛行距離也相對(duì)較遠(yuǎn)。在基礎(chǔ)飛行測(cè)試中它的最低飛行距離也到了30公里以上，是小型貨運(yùn)平臺(tái)的行業(yè)領(lǐng)先水平，遠(yuǎn)高于多旋翼無(wú)人飛行器平均聲稱的十幾公里水平。

　　第四，工業(yè)級(jí)飛控開(kāi)發(fā)體系。

　　作為飛機(jī)的中樞神經(jīng)，紫燕致力于打造高可靠性、能夠?qū)崿F(xiàn)全包線自主飛行的智能飛行控制系統(tǒng)。由于目前適用于工業(yè)無(wú)人機(jī)的適航規(guī)范尚未發(fā)布，從建模仿真到基于模型的設(shè)計(jì)流程，紫燕遵循借鑒航空業(yè)界的適航設(shè)計(jì)規(guī)范。從氣動(dòng)性能分析、子部件建模、自動(dòng)代碼生成、需求測(cè)試驗(yàn)證、半實(shí)物仿真到飛行測(cè)試，紫燕以航空業(yè)內(nèi)規(guī)范來(lái)開(kāi)發(fā)適用于工業(yè)應(yīng)用的飛控系統(tǒng)。

　　第五，航電系統(tǒng)智能化。

　　高精度導(dǎo)航增強(qiáng)，激光雷達(dá)Lidar、紅外/可見(jiàn)光攝像頭，以及諸多先進(jìn)傳感器融合技術(shù)使得紫燕下一代的航電平臺(tái)具備了強(qiáng)大的感知能力。紫燕采用獨(dú)立視覺(jué)處理系統(tǒng)保證了能夠?qū)崟r(shí)目標(biāo)識(shí)別和跟蹤，加上最新的深度學(xué)習(xí)算法將使得紫燕無(wú)人直升機(jī)成為一個(gè)有思想的控制智能飛行器。

　　王江平還告訴我們，支撐紫燕長(zhǎng)航時(shí)、高載荷和高速飛行的秘訣是紫燕先進(jìn)的系統(tǒng)集成和研發(fā)技術(shù)，紫燕把航空工業(yè)的先進(jìn)研發(fā)體系應(yīng)用于了工業(yè)級(jí)無(wú)人直升機(jī)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中。

　　另外，針對(duì)性價(jià)比要求較高的物流行業(yè)，紫燕整合了全球產(chǎn)業(yè)資源優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了飛行控制系統(tǒng)和整機(jī)系統(tǒng)的低成本化，能夠用最低成本實(shí)現(xiàn)最有競(jìng)爭(zhēng)力的無(wú)人直升機(jī)產(chǎn)品。

　　正是有了上述優(yōu)勢(shì)，紫燕打造出了行業(yè)領(lǐng)先的中小型無(wú)人貨運(yùn)平臺(tái)。

　　打造空中機(jī)器人一體化解決方案，飛行老兵要實(shí)現(xiàn)航空企業(yè)夢(mèng)

　　“我們研發(fā)的是真正的無(wú)人機(jī)，不是玩玩就放到一邊的玩具，也不是有安全隱患的‘炸彈’，是真正安全、高速，能夠完美應(yīng)用于物流行業(yè)的無(wú)人直升機(jī)。”王江平說(shuō)。航空工業(yè)的一切都是血的教訓(xùn)，飛行器的安全才是第一位的，最高的可靠性才會(huì)擁有最低的成本。

　　在他看來(lái)，物流行業(yè)一直都想突破，可運(yùn)用多旋翼無(wú)人飛行器來(lái)作為物流平臺(tái)，這是方向性的錯(cuò)誤。沒(méi)有出路！現(xiàn)在已經(jīng)有不少物流公司意識(shí)到了無(wú)人直升機(jī)才是正確的方向，他也希望為這些公司打造用紫燕的飛行平臺(tái)來(lái)做系統(tǒng)集成解決方案。

　　現(xiàn)在，紫燕無(wú)人飛行器有限公司已經(jīng)面向全球客戶正式推出產(chǎn)品，并可以進(jìn)行定制化生產(chǎn)。但王江平認(rèn)為，紫燕并不是單一的無(wú)人直升機(jī)的硬件制造商，而是解決方案提供商，從制造到生產(chǎn)到系統(tǒng)集成都是自主研發(fā)的，這樣才能做到從硬件到軟件，從設(shè)計(jì)到技術(shù)的整合，同時(shí)，讓生產(chǎn)成本、使用成本都降到最低。

　　另外，王江平介紹道，紫燕所搭建的飛行平臺(tái)和物流平臺(tái)將對(duì)中小型無(wú)人直升機(jī)的客戶高度開(kāi)放，這也使得平臺(tái)具有非常高的兼容性，可以兼容不同用戶的不同技術(shù)特點(diǎn)和需求。

　　出身于空軍王牌部隊(duì)的王江平，對(duì)飛行器有著超乎常人的熱愛(ài)。曾經(jīng)在部隊(duì)里拿過(guò)三等功的他，干過(guò)殲擊機(jī)與直升機(jī)機(jī)務(wù)，屬于在90年代初期就“抱著戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)睡覺(jué)”的人。這樣的航空老兵，對(duì)飛行器的理解絕非現(xiàn)在玩多軸航模的年輕人可以比擬的。王江平也理解現(xiàn)在社會(huì)上的無(wú)人機(jī)創(chuàng)業(yè)熱潮，但在他看來(lái)，“飛機(jī)是飛出來(lái)的，不是幻燈片做出來(lái)的。我要打造的紫燕是一家未來(lái)的空間飛行平臺(tái)制造企業(yè)，而不是一個(gè)玩具公司?！?/br>

　　今年4月，紫燕旗下的ZYG800已經(jīng)進(jìn)入商用市場(chǎng)，11月的珠海航展，紫燕更多的新產(chǎn)品將會(huì)集中面世。但對(duì)于王江平和紫燕團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)，這才是個(gè)開(kāi)始，他最希望的是紫燕空中機(jī)器人飛行平臺(tái)可以在全球市場(chǎng)中廣泛地應(yīng)用，可以把亞馬遜CEO杰夫？貝佐斯表述的“未來(lái)空中物流系統(tǒng)”，從科幻小說(shuō)中，帶到現(xiàn)實(shí)。

　　版權(quán)及免責(zé)聲明：凡本網(wǎng)所屬版權(quán)作品，轉(zhuǎn)載時(shí)須獲得授權(quán)并注明來(lái)源“中國(guó)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)”，違者本網(wǎng)將保留追究其相關(guān)法律責(zé)任的權(quán)力。凡轉(zhuǎn)載文章，不代表本網(wǎng)觀點(diǎn)和立場(chǎng)。版權(quán)事宜請(qǐng)聯(lián)系：010-65363056。

延伸閱讀