城市外的特种航空运输投送怎么解决?[驼航科技」填补国内重载无人机行业应用多项空白

房玲杉@36氪重庆·2023年08月17日 17:18
凭借复杂环境下的高可靠性、高智能化,做重载无人机特种航空运投引领者。
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文/付于洋

近日,在重庆驼航科技有限公司(下称“驼航科技”)的厂房,36氪重庆见到了一架皮划艇大小的无人机飞跃高原、山地、海岛、林区的影像。

这是一架重载无人直升机,载重后最大起飞重量超过600公斤,采用纵列双桨构型,像一个两肩挑货的扁担,重心适应性非常好。

“驼峰”系列重载无人直升机

无人机,远比大多数人所知应用广泛,根据动力形式、飞机构型、载重量、应用场景等可以细分众多赛道。

大众最熟知的是消费级无人机,大多为电力驱动,航程较短,采用可垂直起降的多旋翼,载重较轻,起飞重量往往不超过10公斤;我们从军事新闻上常看到的“翼龙”“彩虹”等军用无人机,起飞重量一两吨起步,可遂行侦查、打击等军事任务,动辄大几千万的价格让其潜在民用客户望而却步。起飞重量介于消费级和军用级之间的是工业型无人机,其中,应用于农林业和地理测绘的工业无人机起飞重量在50公斤-100公斤,往往采用中型多旋翼和复合翼构型;而应用于地质勘探、应急消防、应急通讯、科研挂飞等领域的工业无人机则要求可以垂直起降,至少200公斤的商业载荷,起飞重量往往在500公斤以上,业界采用直升机构型居多。

驼航科技CEO王强博士介绍,公司致力于“驼峰”系列重载无人直升机研发生产及航空特种运投解决方案实施。“城市内配送的多旋翼无人机主要是取代快递小哥,城市间的支线物流无人机主要是取代长途运输车辆,而驼航科技研制的重载无人直升机则可以到达人和车都到不了的地方,即针对城市外的特种物流”。

驼航科技主打产品“驼峰”600(最大起飞重量600公斤),净载荷250公斤的情况下可以飞行100公里。去年,它实现了国内首次南海岛礁远距离全自主物资精准吊运投放任务、全球首次重载无人机“绿色矿山”勘探设备运输。今年3月,驼航科技在国内最高级别航空全产业链双创赛事——第七届中国航空创新创业大赛全国总决赛上,获得创业组一等奖、总评分第一名。

自2019年成立的三年多内,驼航科技完成了设计、首飞、定型、量产、销售交付的闭环。2023年初,完成1500万Pre-A轮融资,投资方为多次获得国内先进制造与高科技产业最佳军工领域投资机构TOP 10的国鼎资本。

填补行业空白,直击应用痛点 

蓝天白云的底色上,是中国西南方的一些地名和路线——驼航科技将二战时期的“驼峰航线”绘在厂房墙面。

驼峰航线

王强博士解释,驼峰航线是二战时期中国和盟军一条重要的空中通道,远东战区接受国际援助的“生命之路”,运输环境恶劣,飞行员们要在这样的条件下使命必达。研发重载无人直升机的驼航科技,企业使命是“为重载而生”,本身就是要做克服各种运输困难的“空中骆驼”。

驼航科技核心团队来自北京航空航天大学。2019年,团队选择重载无人直升机赛道,是因为看到国内该领域的空白。当时,无人机领域,消费级和军用级都已有头部企业,应用于测绘、农业的100公斤级工业无人机也有各自龙头,但在500公斤及以上的重载无人直升机赛道还是一片蓝海,而之前重载运输往往使用通航有人驾驶直升机,人员成本较高,在解决方案上也存在很大的提升空间。因此团队将创业方向定为满足特种运输需求的重载无人直升机。

驼航科技产品现阶段主要应用于地质勘探、应急救援消防、农林业植保、科研挂飞等领域。

具体应用中,地质勘探方面,驼峰重载无人机可以解决行业长期面临的一些痛点。地质勘探大多在崇山峻岭中作业,需要往采集点运送总量成吨单件上百斤重的设备,传统方法是人背马扛,甚至修路、建索道,需要耗费大量时间、人力和物力,往往修路半个月,实际勘探两三天;同时要砍伐植被,破坏生态,企业会遭到环保罚款。企业租用通航公司的有人驾驶直升机运输服务,资源短缺且费用不菲,当直升机在山间面临恶劣环境,如风速突增、风向骤变时,还有人员风险。使用重载无人机,能够将人从繁重和危险的工作中解放出来,提高效率,减少支出,提升收益。

驼峰重载无人机在山间作业

在个别领域,跟其它无人机相比,驼峰重载无人机主要基于载重能力强、稳定性更高的特点,有区别的覆盖应用场景。

2021年,“驼峰”重载无人机首架机交付北京市消防救援总队,后者也是“驼峰”在应急消防救援领域的首家客户。2022年7月,北京市消防救援总队在密云区举行北京市2022年防汛抢险救援综合实战演练,“驼峰”重载无人机空中亮相,完成重载运输的演练科目,受到现场观战的北京市、应急管理部领导的认可。在应急消防救援领域,“驼峰”重载无人机主要针对城市外恶劣环境,特别是大规模水灾、火灾、地震灾害,做物资补给和通讯保障。

今年4月,国家林业和草原局官网报道,重庆市林科院在江津区珞璜镇“8·18”森林火灾受灾区域,利用重载无人机进行复杂地理环境下的植被恢复试验示范。重庆山火后,大量林区树木付之一炬,林业管理部门在灾后植被恢复时遇到障碍——一火灾受灾区域山高坡陡、岩石裸露,植被恢复难度大,“驼峰”重载无人机能够运输大量化肥和树苗到种植地,可有效解决造林物资运送难题。

目前,驼航科技产品已交付北京市消防救援总队、四川森林消防总队、中国建材等消防、国土资源勘探领域的客户。公司现阶段定位为飞机研制商,主要以飞机销售为主,同时提供短期科研挂飞类和演示验证类飞行服务,并不面向最终用户做长期的飞行服务运营,这和波音空客只卖飞机不做运营是一个道理。驼航科技希望在全国找到更多的重载无人机运营合作伙伴,形成“波音、空客——南航、东航、国航”联盟,更好地最终用户服务。

重载无人直升机,就是要满足“既要、又有、还要、更要”

对无人机完成一件物资从A点到B点的空中运输,要解决哪些问题,外行人很难有概念。

驼航科技在吊挂运输投送上,就研究了一年多。“吊挂”顾名思义,是通过绳索连接机体和运载物品,主要应用于没有起降条件的场景,比如山体间运投目的地空间狭小致使飞机无法降落,这是国土资源勘探的高频场景。因为物资和飞机是柔性连接,会发生相对运动,在恶劣天气下,绳索末端的物资晃动会影响上方飞机的飞行稳定性,带来很大的风险。

最开始实验时,无人机吊运10升的矿泉水桶都晃得厉害,驼航科技在各方面不断改进,尤其是应用智能化自适应控制算法,让飞机拥有“发达的小脑”,可以实现吊挂重量与装载重量相当,这是相当了不起的技术水平。

此外,“驼峰”重载无人机本身采用的纵列双桨构型,是经过半个世纪检验的经典“支奴干”运输机型,重心适应性强,拥有较好的稳定性,特别适合于运输投送场景。

而在一些山区场景中,无人机在山的这边,常常不知道飞过去后山的那边是什么情况,需要飞机能应对大量复杂情况。在一些偏远地区,还会有信号接收问题,需要在作业点配备控制人员,或增加中继站,或者使用星链这类卫星通信。

这些都是做特种物流的重载无人机要面对的挑战。

解决问题,应对挑战外,“驼峰”重载无人机自身还始终追求高载荷比和高可靠性。

“载荷比”指有效载荷重量占飞机最大起飞重量的比重,要用更轻的机身搭载更重的货物,实现更高的运载效率,通过新材料、新工艺和结构设计的巧妙运用,“驼峰”重载无人机的载荷比超过0.5,即货重大于机身自重,国内同级别无人机无出其右。

“驼峰”01号机的经历,则验证了产品的高可靠性。自2019年10月首飞以来,它圆满完成了包括后勤补给、海岛岛礁运输、国家级与多省市应急消防和森林消防演练在内的多次任务。它经历国家消防装备质量监督检验中心的多项测试,包括抗风、振动、重载投放、高原飞行等,各指标均位于行业前列。作为一款新机型的原型机,常青树01号机表现出行业少见的成熟、稳定,这款本可以光荣退役入列驼航展厅的功勋飞机,还在一线发挥着重要作用。

在用户体验上,驼航科技希望产品做到低门槛、智能化,甚至“傻瓜化”的简单易学,好上手。

比如通过飞机紧凑的设计让用户可以用蓝牌或绿牌厢式货车运输无人机,相比需要更大、更长的黄牌车辆,转运“驼峰”无人机的货车司机岗位具备C照即可驾驶,极大降低了对司机资质的门槛,同时更小的车辆的道路适应性也更好,毕竟转运重载无人机往往都是在城市外路况不佳的地区开展;比如力图让操作团队更精简,传统大型无人机往往要配备至少6人,“驼峰”无人机目前操作团队标配3人,未来争取能做到两人,这得益于飞机使用便捷性、智能化、“傻瓜化”带来的操作简化,飞机装车或卸车展开各自只需要十几分钟,配上快卸机轮,厢式货车尾部的液压升降板就可以让机身平顺进出……正是从需要深入一线才能发现的细节钻研改进,驼航科技才能不断向更好的用户体验迈进。

王强博士将产品总结为,基于恶劣地理和气候环境下的重载应用智能化垂直起降飞行系统。

他表示,既要能在恶劣环境中使用,又要装得多、载重强,还要使用简单、操作便捷,更要性价比高,其实非常难。这不是一个简单的技术组合,要解决这些问题,需要多学科关键技术的优化组合,有时甚至是要把矛盾体经过权衡整合到一起,得到一个最优方案。

今年,经过前期积淀,驼航科技迎来需求爆发式增长。有研究表明,重载无人机的装备市场规模在百亿量级,涉及到的服务市场规模达到千亿。团队会继续升级产品,深挖具备高附加值、高频次运输需求的场景,争取更大量级的“重载”提升,更多应用场景的突破。

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