(原標題:【黑科技】前天無人機誕生 100 年了,他們卻打算改變整個行業)
前天,也許是國內無人機發展的一個“拐點”。
當然,它首先是一個特殊的日子——無人機誕生 100 周年。1916 年 9 月 12 日,一架由英國人研制的無線電操控的無人機首次試飛。
但更大的亮點來自國內一家新無人機企業“AOSSCI(傲勢科技)”。他們在這個特殊日子舉行了第一場發布會。一口氣公布了“完全違反常規飛行器設計”的 X-Hound;“滯空時間達到大疆 3 倍”的 X-Hawk,兩款無人機主力產品。同時還展示了自己在無人機技術方面開源的計劃。
乍一看,這似乎與我們之前看過的無人機發布會沒有太大差異。
新產品:超高機動、超長續航
1、X-Hound:挑戰航空動力學極限
第一眼看到 X-Hound,你一定會被它的外形所驚訝。“大展弦比前掠下反翼 V 尾矢量推力垂直起降無人機”,聽起來就已經覺得足夠復雜。不過這個名詞絕不是為了“博眼球”而生,它實際上是對這架無人機復雜氣動布局的高度概括。
首先是這架無人機獨特的機翼造型,不僅向前傾斜,同時還向下翻轉;尾翼則采用了“V”型;四個螺旋槳還能根據轉向配合運轉形成矢量推力;最后是其獨特的飛行方式——即可垂直飛行,也能夠水平飛行。
“不走尋常路”的飛機構型,也直接決定了其飛行性能。在其平穩飛行的表象之下,整架無人機實際上都處于“能失控”的狀態。
憑借先進電子飛控設備帶來的控制力,“能失控”直接被轉化成了敏捷性。這也讓 X-Hound 能夠做出很多普通無人機無法完成的動作。
比如令俄羅斯 Su-27 戰斗機家族聲名鵲起的“眼鏡蛇機動”,這種特殊的大迎角飛行能力,能夠實現垂直和水平飛行的平穩過渡。
根據 AOSSCI 官方的數據,X-Hound 的最小轉彎半徑為 10m、最小筋斗半徑為 5m。這對于個頭比較大的固定翼無人機來說成績相當出色。
相比酷炫的無人機,更重要的在后頭——AOSSCI 決定將這款用心血開發出來的產品完全開源,而且是從硬件到軟件全部開源。
并且將會在稍后制造和推出這款無人機的開發套裝,出售給高校作為無人機、航空器、飛控的學習用具。借此培養出更多對飛行器、飛行器控制感興趣的學生。
AOSSCI 創始人郭亮博士也在發布會上道出了他們的野心:
這也許是世界上第一家教育版無人機。從今天開始,你與 Google 之間的技術差距只有 300 天。
2、X-Hawk:一款用續航打破“無人機桎梏”的型號
相比主打“突破”的 X-Hound,X-Hawk 就顯得更加貼近“應用”,并且也更加“有跡可循”。當然我們可以先來看看官方的參數:
航時:90 分鐘;
航程:150 公里;
載荷:3 公斤;
最大速度:120 公里每小時;
任務半徑:50 公里;
飛行高度:5000 米。
他們對標的不是別人,正是無人機領域的重要先行者 Google 旗下的 Project Wing。這兩者都采用了飛翼式布局,簡單點說就是讓整個飛機看起來就像一個飛著的“機翼”。
圖片來自 Droneuniversities
傳統意義上圓柱甚至是長方體的機身也會融入到“機翼”當中。這樣有效增大了翼面有效面積,同時也提升了無人機的升阻比,讓無人機能在更低的速度獲得相近的升力。這一點也可以參考美國目前戰略核轟炸機中最先進的 B-2 隱形轟炸機。
整場發布會上最令人驚訝的數字——90 分鐘,這就是 X-Hawk 關鍵的突破性滯空能力。相比之下,目前最出色的大疆也只做到了超過 30 分鐘。
另外,X- Hawk 跟 Project Wing 都能實現垂直起飛、水平巡飛以及兩種姿態間轉換。對比 Project Wing,X-Hawk 的螺旋槳更大而且離中點更遠,這也將在懸停場景中展現出更好的性能。
更令人“意料之外”的是,AOSSCI 為了最大程度發揮無人機的性能,甚至自己重新設計了所用的螺旋槳。針對垂直起降加水平巡飛的復合應用場景開發出了“低雷諾數小漿徑螺槳旋翼螺旋槳”。
現場他們還透露了他們未來的部分計劃:在 X-Hawk 的螺旋槳之上嘗試變距槳技術,通過改變螺旋槳的角度進一步釋放性能。AOSSCI 創始人郭亮博士在現場表示:
第一架 X-Hawk 的交付時間應該在今年 10 月份。
既能垂直起降、還能高速巡航、飛行距離還比別人遠,這也許是 AOSSCI 沒有在發布會現場公布具體應用的主要原因。因為 X-Hawk 的能力并不是某一用途的專用無人機,而是各種應用都能進行拓展的一個飛行平臺。
3、GCS:面向未來無人機應用的地面站
看完上面兩架新無人機,你肯定會想到一個問題,人們應該來操縱他們呢?AOSSCI 給出的答案是 GCS(地面控制站)。
很可惜現場我們未能見到相關的樣品,但是官網中的一段文字——“地面控制站將具有包括任務規劃,數字地圖,衛星數據鏈,圖像處理能力在內的集控制、瞄準、通信、處理于一 體的綜合能力。”很值得我們思考。
因為這實際道出了無人機未來操縱方式的發展方向——向專業的民用航空領域靠近,更多地依靠雷達、衛星數據鏈等遠程連接方式;同時完善路線規劃等功能。因為只有加強無人機的控制能力,才能放心地“解鎖”無人機性能。
第一場發布會,就投身開源
圖片來自 Resourceespace
也許你不知道,開源社區以及生態一直為各種無人機的發展貢獻良多。郭亮博士也在第一場發布會上就將這件事“確定”下來:
從開源中來,到開源中去。
最好的例子也許是上文中已經提到的 X-Hound,軟硬件一次性完全開源在多旋翼時代并不罕見,但是這終究是一款全新的產品。除此之外,AOSSCI 還將自行開發的數字化開發平臺開源。
其中部分軟件為針對 AOSSCI 當前的飛行器定制開發,適合各種低速(馬赫數小于 0.3)的飛行器的分析。
圖片來自 AOSSCI
這意味著你不需要做各種模型,再到風洞中進行測試,而是直接利用計算機模擬。這樣可以大幅縮短設計流程、和降低研發成本。
他們在犯傻么?為什么要給別人包括自己的競爭對手提供“跳板”呢?而官方的回復也非常值得深思:
開源實際上已經吹響了從“封閉式創新”轉為“開放式創新”模式的號角。而面對開放式所帶來的‘研發快、產業化快、更新換代快’的特點,很多企業如果繼續沿用傳統的自行開發路線,反而會更快被淘汰。
你眼中的無人機市場,該變變了
圖片來自 Dronefreaks
相對于國內的偏向“飛行器”的定義,國外對于無人機的定義更加偏向“空中機器人”。這也是因為即便是不同類型的無人機,它歸根到底依舊擺脫不了機器人的部件和一個智能化的“大腦”。而在打造出高難度的飛行器之后,完全可以利用相同的技術往更多的領域發展。
圖片來自 Youtube
多旋翼無人機的設計、制造相對簡單,再加上資本推動形成的產業浪潮,這才催生出了我們現在所能看到這么一大批無人機。
但從整體來看,多旋翼無人機的各種應用場景實際上都是圍繞影像展開,而大眾所期待的物流等業務一直都是“雷聲大雨點小”,這也與多旋翼無人機天生的“缺陷”有直接關系。
絕大部分依賴于影響能力的多旋翼無人機市場頹勢已經顯現。更何況這個市場中還存在大疆這樣一個“無人機界的 BAT”存在,即便你能夠在其他細分領域占據優勢,但是難免在大疆進入之后被擠出市場。
最終不難得到一個結論——在其他結構布局無人機的特性優勢有所體現之后,無人機市場中的技術和資本力量必將“此消彼長”,整個市場還可能會迎來一個更大的“浪潮”。而領跑者只會出現在“先知先覺”的人當中。
之前多旋翼無人機的“超高速發展”也會逐漸轉移,直到新浪潮再次歸于平靜之后,無人機真正融入平常生活的那天。