別再想著飛行汽車了:載客無人機可能很快就會在你家附近盤旋

自動駕駛四軸飛行器比飛機與汽車的混合體更有意義——但安全和物流問題仍然存在

2017 年 2 月 13 日,在迪拜的朱美拉古城舉行的 2017 年世界政府峰會上展出的億航 184 自動飛行器模型。

飛行汽車的夢想可能會在真正起飛之前就回到地面。取而代之的是:一個足夠大的自動飛行無人機網路,可以運送個人通勤者在城鎮周圍穿梭。這是幾家初創公司設想的未來,它們正在開發所謂的“載客無人機”,這可以將通勤時間從數小時縮短到幾分鐘。

乍一看,載人無人機聽起來並不比飛行汽車更現實。直到最近,發明家們還無法以實際可行的方式將汽車和飛機結合起來。然而,一些公司一直在堅持不懈:例如,總部位於馬薩諸塞州沃本的 Terrafugia 公司自 2006 年以來一直在開發 Transition,這是一種“公路飛行器”,它看起來像一架可以摺疊機翼並在道路上行駛的小型飛機。然而,每家車庫都擁有一輛個人飛行汽車已被證明很難推銷,而且讓普通通勤者接受飛行員執照培訓並升空存在嚴重的安全問題。

相比之下,載客無人機將自主執行,並放棄“公路飛行”部分,轉而採用更大版本的現有飛機。中國初創公司億航上個月宣佈將於 7 月在迪拜推出其載客無人機服務。億航 184 自動飛行器看起來像一個超大的四軸飛行器,頂部有一個乘客艙。去年 10 月,叫車服務公司 Uber 公佈了其城市空中交通 Elevate 計劃,並宣佈支援製造類似於 184 的車輛的公司。Uber 最近透過聘請 馬克·摩爾 加強了其計劃,馬克·摩爾是美國宇航局蘭利研究中心的飛機工程師,也是垂直起降(VTOL)飛機設計的先驅。其他幾家公司,包括Joby Aviation 和矽谷初創公司 Zee.Aero 和 Kitty Hawk——後兩者由谷歌聯合創始人拉里·佩奇支援——都在競相開發電動 VTOL 飛機,這可能有助於實現 Elevate 計劃。Terrafugia 也計劃最終提供 VTOL 飛行器——TF-X——以及 Transition。


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載客無人機設計傾向於“分散式電力推進”,這意味著它們不是由一個大型發動機驅動一個大型轉子,而是有多個螺旋槳,每個螺旋槳都由自己的小型電機驅動。這犧牲了升力和飛行效能,以換取機械的簡單性和更輕的重量——這些因素可能會使其執行成本更低。更安靜的電力將使城市居民能夠容忍噪音,儘管這種車輛可以舉起多大的重量,以及可以舉起多長時間還有待觀察。

對於任何這些車輛,安全都是最大的問題,並且延伸到飛機和飛行它們的自動化系統。需要先進的人工智慧來駕駛大量自主飛機,而不會使它們相互碰撞,或者碰撞到當地新聞頻道的交通直升機。將人們從 A 點運送到 B 點似乎很簡單,但即使是最好的人工智慧也難以應對意外情況:例如,如果著陸區突然不可用,無人機會做什麼?卡內基梅隆大學機器人研究員、開發智慧飛行系統的初創公司 Near Earth Autonomy 的執行長 桑吉夫·辛格 問道。他建議不要急於使用完全自動化的載客無人機,而是首先在無人貨運飛行中測試必要的人工智慧。早期的載客服務可能包括由人工智慧副駕駛協助的飛行員——辛格為美國軍方的“變形金剛”專案(最近演變為 洛克希德·馬丁公司的 ARES 專案)開發了一種用於製造可以運載貨物或受傷士兵的無人機的“混合模式”方法。

儘管如此,一些專家持謹慎樂觀態度。佐治亞理工學院垂直升力研究中心副主任 瑪麗蓮·史密斯 說,技術挑戰可以克服。“我認為最大的障礙是必須建立的監管基礎設施”以確保安全,史密斯說。

美國聯邦航空管理局(FAA)的監管機構尚未釋出有關載客無人機的指導意見。然而,美國聯邦航空管理局正在與美國宇航局和私營部門合作,研究如何管理大量較小的送貨和應急響應無人機——這些規則也可能適用於更大的自動飛行飛機。美國宇航局的方法依賴於無人機操作員將飛行資訊傳送到集中式系統(例如自動空中交通管制),該系統跟蹤自主飛機的位置,帕裡馬爾·科帕德卡 說,他是美國宇航局無人駕駛飛行器系統交通管理專案的首席研究員。正在開發的系統將提供“空中發生情況的共同畫面”,以便無人機可以避開其他飛機,科帕德卡說。美國宇航局的一個相關專案——國家空域系統中的無人駕駛飛行器系統整合正在開發一種“檢測和避免”系統,用於防止無人機發生空中碰撞。

除了技術挑戰之外,億航、Uber 和其他推廣該技術的公司還必須找到一種方法來說服公眾嘗試使用他們的無人機,這比坐在自動駕駛汽車的後座上需要更大的信念飛躍。美國直升機協會國際執行董事 邁克·赫施貝格 說,載客無人機制造商“顯然仍處於技術開發和改進基礎的孵化階段”,該組織是一個為推廣 VTOL 技術的工程師和科學家組成的組織。“但 20 或 30 年後,生活可能會有點像《傑森一家》,在那裡您可以利用第三維度,並擁有更大的機動性,尤其是在地面交通擁堵的城市近距離區域。”

然而,載客無人機的進展可能取決於您詢問的物件,遵循的是傾斜起飛而不是垂直躍遷。“這不是您父親的飛行汽車,”赫施貝格說。“這真的是一項嚴肅的工作——而且它一定會發生。”儘管如此,卡內基梅隆大學的辛格認為,在技術成為可行的交通選擇之前,還有很長的路要走,需要大量的測試、分析、監管和贏得公眾信任的努力。“有人移動得太快,然後出現問題,導致該行業倒退一段時間,這存在危險,”他說。

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