首页 理论教育载人自动驾驶飞行器的发展进度:离升空还有多远?

载人自动驾驶飞行器的发展进度:离升空还有多远?

【摘要】:“载人飞行”、“自动驾驶”、“空中交通”这些颠覆性的字眼,使产品一经发布,即引发国内外广泛关注。载人自动驾驶航空器还处于初期阶段,想通过适航审定,合法升空没那么容易。第二是针对驾驶员的。特斯拉自动驾驶汽车发生了命案之后,自动驾驶技的环境识别能力已经引起了广泛争议。地面工具尚且如此,就目前的技术而言,载人自动驾驶飞行器想要安全飞行,保留人工驾驶是十分必要的,以备在出现突发状况时可以由人来接管飞机。

在谈到未来交通出行时,滴滴CEO程维说过这样的一段话:“今天滴滴所代表的用车方式的改变仅仅是整个汽车行业的第二次革命,把城市交通由现在的1.0向未来的2.0发展这样大的浪潮,今天用车方式的改变,还只是这个大浪潮里面的第一朵小浪花。很快,第二波是智能汽车,第三波是无人驾驶,它们会更加深刻地改变我们出行的方式,改变整个城市的交通。”

正如程维所言,交通运输业在不同的时代背景下一直在发生变革。两百多年前,瓦特蒸汽机问世,彻底改变人类生产和生活面貌,为机械动力在未来创造奇迹打下了坚实的基础,海上运输、铁路运输因此得以发展;后来,互联网时代背景下,共享经济渐成气候,网约车平台应运而生,为个人出行方式带来了一次颠覆;如今,特斯拉谷歌百度、Uber、滴滴等企业又在自动驾驶上铆足了劲,想在交通业再次掀起一阵巨浪。

那么,如果时间再往后推进,自动驾驶车之后,下一场革命又会是什么?

2016年1月6日,国内无人机企业亿航在2016CES国际消费类电子产品展览会上,发布全电力低空自动驾驶载人飞行器——亿航184,数字分别代表:1位乘客、8只螺旋桨、4个轴。公司官网介绍称:“这款飞行器由公司自主研发,在设定飞行计划后,只需乘客在机载应用中指定目的地,一键下达‘起飞’指令,即可完成自动驾驶。在正式商用以后,作为一款安全、环保、智能的自动驾驶低空飞行器,将为人类提供中短途日常交通运输解决方案。这不仅给交通行业带来划时代的重大变革,还将深远影响旅游、物流、医疗、零售等相关行业的传统商业模式与格局。”

“载人飞行”、“自动驾驶”、“空中交通”这些颠覆性的字眼,使产品一经发布,即引发国内外广泛关注。新闻报道铺天盖地,“飞行版特斯拉”的称呼不胫而走。在“大城市病”的副作用越来越明显的今天,如果能通过空中方案解决交通拥堵问题,定然是令人称快的。有着多年载人飞机和无人机制造经验的亿航联合创始人胡华智自己也说:“亿航184主要针对城市中短途运输的巨大需求和现有地面交通难以克服的致命问题,我们不是要革民航的命,我们是要革汽车的命。”

2016年2月,美国商业杂志《Fast Company》发布了“2016全球最佳创新公司前50”榜单,并评选出全球科技教育能源建筑、无人机等领域的10佳创新公司。在无人机领域的10佳创新公司评选中,亿航凭借着亿航184和旗下另一款无人机产品,排在了榜单第三位。

然而,一边享受着科技创新所带来的赞誉和关注度,与此同时,这种剑走偏锋的做法也受到了诸多质疑。

在外形上,亿航184设有1人座、8个螺旋桨和4个轴。我们知道,消费级无人机之所以倾向四轴就在其稳定性和易操作性。四轴无人机通过自身的传感器来获取姿态信息,通过调节螺旋桨转速来实现对飞行姿态的控制和维系无人机的稳定。不过四轴无人机也有自身的发展瓶颈,那就是桨叶尺寸越大,转动惯量就会越大,无人机对桨转速的调节响应就会越慢,就越不好控制。所以一般的四轴飞行器普遍桨都比较小,转速调节响应比较快,可以有效地控制。如果想载人,得到足够升力,势必要把桨做大(184实物看起来也确实不小),这种结构设置,会让飞行器控制起来比较困难。

在机型参数上,亿航184使用纯电力驱动,海平面的续航时间23分钟,平均巡航速度100千米/小时,充电时长慢充4小时/快充2小时。也就是说,这款产品的续航时间,较一般消费级无人机无异,在环境相对较差的状态下,续航时间还可能会进一步缩短,如果缺少充电设备与充电桩等周边配置,飞行器还想要有去有回,那其应用场景将十分受限。

而除了新产品本身的技术困难,还有两个问题不得不克服。

第一步要解决的就是取得适航证。截至2016年年末,无人机的适航证书还没有真正落地。根据《中华人民共和国民用航空器适航管理条例》:民用航空器必须具有民航局颁发的适航证,方可飞行;任何单位或者个人设计民用航空器,应当持航空工业部对该设计项目的审核批准文件,向民航局申请型号合格证;民航局接受型号合格证申请后,应当按照规定进行型号合格审定;审定合格的,颁发型号合格证;任何单位或者个人生产民用航空器,应当具有必要的生产能力,并应当持型号合格证,经航空工业部同意后,向民航局申请生产许可证;民航局接受生产许可证申请后,应当按照规定进行生产许可审定;审定合格的,颁发生产许可证,并按照规定颁发适航证。在此期间需要经过有关部门的严格审查,提交一系列列材料,完成飞行试验等严格关卡。载人自动驾驶航空器还处于初期阶段,想通过适航审定,合法升空没那么容易。

第二是针对驾驶员的。特斯拉自动驾驶汽车发生了命案之后,自动驾驶技的环境识别能力已经引起了广泛争议。特斯拉方面曾就自动驾驶是否需要人为控制这样解释:特斯拉的自动驾驶系统仅仅是一个辅助功能,它要求驾驶员把手放在方向盘上,一直保持对车辆的控制,并且随时准备好接管车辆。地面工具尚且如此,就目前的技术而言,载人自动驾驶飞行器想要安全飞行,保留人工驾驶是十分必要的,以备在出现突发状况时可以由人来接管飞机。大型飞机的操作需要专业的人员,无人机的驾驶员也需要进行培训、考核、持证上岗。不过,载人飞行器的驾驶员考核体系同现行的通航驾驶员考核体系并不相同,怎么样制定出一套适合载人飞行器的考核体系还需要厂商和有关部门商榷。

其实就产品所面临的种种问题,胡华智也做出过解释。比如法规的问题,他认为,其实一项创新技术在发展初期,遇到法规暂时滞后的问题是常事。确实,法规存在的意义不是抑制,而是为了在保障人民生命财产安全的前提下,让事物发展变得有序。如果一项技术真的发展的足够成熟,法规滞后的壁垒迟早会被克服,这只是个时间的问题。

至于技术,亿航方面透露,为了克服大惯量动力系统的反应滞后问题,和急加速或急减速造成瞬间电流超大,严重影响飞行的效率的问题,184用了特殊的算法和特殊的设计,经过了多次试验。第一次测试,结果还没飞起来机臂就被拧断了,没想到升力这么大。第二次飞起来了,结果桨的惯性太大,很难控制平衡,刚飞起来就炸机了。然后第三次……第N次,终于可以平稳飞行了。

不过,关于这款产品技术水平介绍大多都是从亿航口中获得的,实际效果尚未得到充分的实践证明。美国智库兰德公司发布的《驶向安全》报告指出,自动驾驶的安全性需要数亿至数千亿千米,才能验证其可靠性。同理,载人飞行器的可靠性也是需要大量事实来验证的。184发布以后,鲜有其载人飞行的视频对外公布,一次比较大的进展是亿航与美国一家生物科技公司Lung Biotechnology合作,要用184运送器官的新闻。苹果在推出第一代iPhone时,上市后仅仅几周,用户就发现了数百个bug,这还是质量要求苛刻的乔布斯的作品。在技术史上类似的例子不胜枚举,无人机如果出现问题,哪怕一点点瑕疵,其所造成的危险都可能是致命的。所以在自动驾驶技术和无人机还没有达到理想水平的今天,载人自动驾驶飞行器必然会得到外界的诸多质疑。载人自动驾驶飞行器到底能不能上天,一些归根结底都在技术,在于企业是不是真的想为了未来交通运输而投入和创新。如果是,这个过程必然是漫长的。如果不是,就当作新闻看看热闹。