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大中型无人化趋势:通航直升飞机改造成
2017-10-24 13:47:49 来源: 宇辰
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在消费级无人机热潮慢慢退却,行业无人机一片蓝海的当下,航时和载重却成了无人机在物流、消防等领域全面应用的掣肘。一款大型无人机无疑能很好解决航时和载重的问题,连京东物流今年的研发重点也在中大型无人机。但是研发一款大型无人机也不是那么容易的事。

一些企业另辟蹊径,对现有的通航飞机进行了无人化改造,推出了中大型无人机产品,而且,还不止一家企业在做这个事。

无论业界学界,都对通航无人化的前景表示看好,但在目前国内的政策环境和当前的技术发展水平下,通航飞机无人化改造很可能只是看上去美好的泡沫。

多家企业入局,市场需求巨大

一飞智控在今年推出了其直升机无人化改造方案,方案选择现有的成熟直升机平台,经过机械改造、电器改造和控制系统改造后,搭载其适用于大载重长航时飞机的飞控,形成一款大型无人直升机产品。在四川航展上亮相的MQ300A型无人直升机,就是由加拿大产Mosquito 型单人驾驶直升机进行机电改造而来。

一飞智控MQ-300A型无人直升机/图 来源网络

去年成立的帆美航空,是一家致力于开展航空货运无人化的科技公司,其货运飞机自动化智能改造项目致力于对中小型通航货运飞机的无人化改造,以实现支线航空运输的无人化物流。目前已推出由运5B改造的FM-15智能无人货运飞机。

帆美由运5B改造的FM-15/图 来源网络

记者在另一家以飞控起家的无人机公司航景创新参观时,也见到了他们正在进行无人化改装的一款直升机,他们也入局直升机无人化改装这一项目,为客户提供定制化改装服务。

航景正在进行直升机无人化改装/图 来源网络

一飞智控表示,智能化与规模化的应用是无人机行业应用发展的趋势,而在物流、消防、搜救等应用上,长航时与大载重是需要首先解决的两大问题。现有的无人机起飞重量大多在50kg以下,屈指可数的几个通过正向研发的大载重无人机,也都还处于对机体的试验论证阶段,短期内很难投入到实际的规模化运用中。

无人直升机载荷量大,飞行时间长,抗风性能好,具有垂直起降能力,且不需要专用的跑道或开阔的空间,在起飞、降落过程中对空间需求小,能适应更丰富的应用场景。受制于技术水平的限制,研发无人直升机还是一件难度颇高的事,但拥有众多优势的无人直升机,对于工业级市场发展不可或缺。

直接设计研发一款长航时大载重的无人飞行平台,对于机体的可靠性需要太长的验证时间,通过对现有的有人直升机进行无人化改装是获取无人直升机最简单、最有效率的方式,这能很大程度地减少研制风险,缩短研发周期,提高研制成功概率。

一飞智控在直升机无人化改装上的技术积累已有五六年,嗅到通用航空无人化作业的发展方向,而推出了空中无人化作业系统,以减少人力成本,提高作业效率,避免人员伤亡。

帆美航空CEO祁枫认为,目前国内可以投入使用的大型无人货机寥寥无几,而有人货机存在飞行员成本高、飞行员数量不足等问题,一架货运机一般要配备3-4名机组人员,人员成本年均能达到300万,飞行员培训不足,缺口大,无法满足支线航空运输的市场需求。无人化是未来的必然发展趋势,因此未来市场对于无人驾驶货机的需求是巨大的。

而且不同于民航的万米级高空空域,中大型无人货机的性能与升限使其可以使用隔离空域,相当于在天空中开辟了全新的无人航空货运通道;较短的起降距离也使其可以接入现有通航体系,盘活现有通航机场,提升整体资源利用率,实现全天候航空运输;在未来,亦可围绕中大型无人货机建立全新的无人货运网络,无人货机直接对接智能仓储,实现智慧物流的闭环。

对有人驾驶的通用航空器进行无人化改造,能最快实现其使用价值。帆美的FM-15无人货运飞机,搭载帆美自主研发的航电系统,其有效载荷1.5吨,航程可达1000公里,适用于中小型机场或简易跑道,可执行预定航线飞行任务,如货物运输、农林喷洒、航空测绘等。后续,帆美会根据客户的差异化需求将这套无人驾驶改装技术移植于其他型号的货运飞机上。

发展前景被业界学界看好

前段时间被马云无人超市的消息刷屏,媒体更是预言这将是一场波及全中国零售行业的大风暴。岂止是在零售业,我们正在向一个无人化和智能化的时代迈进,无人化,将是许多行业势不可挡的趋势。

无人机相对有人机拥有不受载人限制、成本低的特点,同时无人机导航飞行控制和发动机技术快速提升,无人机是未来通用航空作业的发展趋势,在现有通航领域内,除航空旅游需要有人员服务外,对于电力、测绘、农林等传统通航作业项目均可由无人机代替有人机运营。

因此,通航无人化的前景被看好。民航局总工程师殷时军说,无人机产业将大有作为,随着技术的发展,现有的通航作业中所使用的航空器在未来都可能被无人机所取代,民航局也会从不影响航空安全的角度出发,推动无人机产业的进步,并鼓励这种需求牵引的企业在新技术新产品的开发商先行先试,逐步积累,引领无人机未来的发展。

南昌航空大学教授贾杰也持相似的观点,他告诉宇辰网记者,通航无人化是一个大趋势,这个方向是明确的。通航对无人化有需求,未来发展前景十分可观。

北京航空航天大学无人机所工程师杨炯也看好通航无人化的前景,他认为,货运无人机必须先无人化,之后才是载人机。从技术方面讲,货运无人机没有维生系统,少有意外,从责任角度,没有人就不牵扯生命安全,无人化意味着少有意外发生,航空事故一大部分是由于驾驶员流程习惯和误操作造成的,人不是机器,难免有情绪有失误。另外飞机无人化,空管也就可以无人化,这会大大减轻地面压力并提高效率。货运无人化还有个额外好处,飞行机动不用考虑舒适性,意味着更多的天气可飞,出勤率将极大提高。

技术瓶颈难突破,发展受限

有需求就会有市场,通航无人化未来似乎是一片星辰大海,这块前景被看好,但还未加深耕的领域,会不会是下一个企业纷纷入局的热点。

杨炯认为,比起成为一个热点,这更可能会又是热点泡沫。

首先通航飞机无人化改造目前还存在很大技术难点。飞机体量很大,控制难度就较大,小飞机都是过强度设计很多情况下不用太考虑飞行机动性带来的破坏,但是飞机大了就必须考虑这个问题,这使控制变得复杂。

另外,大型飞机的整个设计实验过程更接近民航而不是无人机,飞机配自驾不是那么简单的事情,飞几十个实验架次,跟作为产品飞几十年完全不是一个概念,而且国内缺乏相关人才储备,没人自然发展不起来。现在低空不开放,没有运营收入,整个人才出不来,没人就没有技术,也就没有产业,目前通航还是有钱人娱乐工具,何谈产业!

贾杰认为,通航无人化目前还未能大范围开展,主要还是发动机、导航和控制技术等难题难以解决,研究通航无人化改造的主要还是各大科研院所,因为技术难度高,离实用性还有距离,短期内难以实现营收,所以做这个的企业目前还比较少。但是任何新技术到市场化应用都需要几年的时间,中国大飞机研究十年才首飞,随着技术成熟,将会有更多企业入局。

2016年国务院出台《关于促进通用航空业发展的指导意见》,明确指出要大力发展通航产业。业内人士认为,通用航空产业迎来了新的发展机遇。目前中国由于低空管制、地面保障、机场不足、飞行人才等问题导致通航发展滞后,通用航空才刚刚起步。

随着通航机场建成,政策完全开放,在通航产业发展的基础上,通航与无人机毫无疑问将会进一步融合。市场驱动下,通航飞机无人化改造会不会成为下一个企业抢滩的热点,我们拭目以待!

 

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【纠错】 责任编辑: 刘君
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