據英國《飛行國際》網站2019年4月15日刊文,4月初,新加坡舉辦了2019年亞洲無人系統展。各行業人士齊聚此地探討了無人系統在商業應用和空中運輸領域的機遇和挑戰。該展覽的主要推動者還包括城市空中運輸機構、行業參與者以及高端監管機構等。該展覽同兩年一度的亞洲旋翼機展覽一同舉辦。其間,無人系統比旋翼系統受到了更大的關注。總體來看,未來20年內,無人系統市場發展存在的機遇和挑戰如下:
1.廣泛應用
首先是無人自動駕駛車輛的應用。益普索商業咨詢公司、新加坡陸路交通管理局(LTA)等提出了隧道檢查的應用案例,其挑戰包括隧道光線陰暗,GPS信號缺乏,多灰塵和磁干擾以及有限的電池壽命等,研究人員認為可利用遠程自動駕駛車輛在上述環境中有效的開展作業,且只需要一名訓練有素的操作員即可。LTA正在與業界合作,探究如何更好地應對這些挑戰。此外,其他應用還包括室外和室內位置的3D繪圖、橋梁檢查和道路交通監控等。
此外,在無人飛行系統(UAS)方面,益普索公司認為其最有前景的應用不是城市,而是農村。無人機可以大大提高農業作業效率,例如與手動噴灑相比,使用UAS噴灑作物可節省20%至60%的化學噴灑物,并減少人體在藥物中的暴露機會。其他應用還包括播種和作物監測等。但益普索公司認為在此應用方面也存在著很多挑戰,如無人系統自身的飛行時間、有效載荷、負重能力限制等,還有缺乏適當的作業系統和操作員。在試點方面,益普索認為高端無人機運營商可以引導年輕人更多的去農村工作。益普索認為監管也是一個問題,需要解決的關鍵領域包括飛行員許可,超視距(BVLOS)作業,安全、保險、信息所有權和自主權。日本、美國等在無人機農業作業應用方面已經開展了大量工作。
2.無人機交通管理
UAS城市應用的最重要推動者將是無人機交通管理機構。由FAA、Garuda Robotics公司以及新加坡新星系統公司牽頭的UTM聯盟代表小組對此進行了深入探討。FAA制定了一項長期整合戰略,將開展從低風險遠程遙控作業、獨立作業到全UAS系統的空域集成。該整合戰略的關鍵所在是圍繞無人機操作的各種認證,包括關于無人駕駛飛行的規定、飛行限制以及美國用于UAS識別的遠程ID系統以及跨空域規則的一致應用。FAA發現,增量方法最有效,而不是包羅萬象的監管解決方案,無人機集成必須既模塊化又可擴展。此外,集成還需要仔細規劃和確定用戶的優先級,并且必須解決安全問題。
新加坡UTM聯盟概述了無人機在新加坡運營所面臨的挑戰,認為保持與UAS在全方位環境中的通信將會遇到困難。此外,風和天氣使得對小型無人駕駛車輛的安全整合也是一種考驗,因為其極易受到陣風的影響。
3.安全問題
新加坡民航局(CAAS)、歐盟航空安全局(EASA)和FAA相關人員認為,小型無人系統具有明顯發展潛力,但安全問題是首要關注點。他們也強調,監管環境正取得重大進展。新加坡正在發展“基于風險”的無人機操作方法。歐洲也推出了“基于風險,以運營為中心”的方法,并在此基礎上將無人機分為開放型、特定型和認證型三類。
4.空中出租車
空客、貝爾、巴西航空工業公司的新組織EmbraerX以及德國Volocopter公司在這方面做了很多開發工作。這些公司認為,空中出租車技術發展的推動因素是城市人口的不斷增加以及對現有交通基礎設施形成的壓力。但其發展面臨的挑戰也很多,包括基礎設施條件、交通管理、空中出租車運營商業模式等,甚至制造業本身也是一種挑戰,如果空中出租車市場獲得發展,則其所需的數量將從根本上改變飛機生產的方式。
空客空中出租車概念:
2019年3月11日,在德國因戈爾施塔特的市政廳廣場舉行了空客公司的“City AirBus(城市空客)”無人運輸系統的發布會。該項目是空客直升機公司和西門子公司在歐盟項目框架里開啟的一項空中出租車試點項目。未來該項目將涉及14個歐洲城市,包括德國的漢堡、法國的圖盧茲、比利時的安特衛普、布魯塞爾和日內瓦等城市。該項目采用一款4軸飛行器的控制模式,最多可載4人,單次最遠航程60公里。
貝爾空中出租車概念:
在2019年初的美國拉斯維加斯CES大會上,貝爾公司空中出租車Nexus公開亮相,該飛行器采用電動垂直起降(eVTOL)方式,設計上延續了貝爾2018年在CES大會上展示的設計概念。外觀部分,其采用貝爾標志性的傾轉旋翼設計,它搭載6臺可傾轉涵道風扇。座艙部分,其整體造型采用圓潤的流線型設計,同時機身前擋采用大面積玻璃風擋,為駕駛員和乘客帶來良好的視野,飛行途中能夠一覽窗外的景色。
Embraer X空中出租車概念:
Embraer X發布首款電動垂直起降(Vertical Take-Off and Landing,eVTOL)飛行器概念產品(“飛行汽車”),該款概念產品曾亮相于Uber Elevate 2018展會
Volocopter空中出租車概念:
德國初創公司Volocopter準備建立一個城市“空中出租車”系統。2018年4月18日,該公司公布了其對屋頂“Volo-ports”網絡的設想。在那里,每小時有多達1000名乘客可以登機和下車,這意味著每天每個站有1萬名乘客。這些車站將包括復雜的傳送帶系統、可更換的電池組和通向巨大充電端口的電梯——所有這些都是為了讓盡可能多的乘客出行,同時也確保其短程飛機的數量充足,并隨時準備出發。Volocopter的聯合創始人兼首席創新官Zosel說,他們的目標是讓一架Volocopter飛機的起飛和降落時間在30秒以內,達到足夠的客運能力,確保航班的價格低廉。