昨天是无人机诞生 100 周年。1916 年 9 月 12 日,一架由英国人研制的无线电操控的无人机首次试飞。
在这样一个特殊的日子里,国内一家无人机企业 “AOSSCI(傲势科技)”公布了两款无人机主力产品,以及在无人机技术方面开源的计划。
乍一看,这似乎与我们之前看过的无人机发布会没有太大差异,但这两款无人机本身却有不少值得研究的亮点。第一眼看到 X-Hound,你一定会被它的外形所惊讶。“大展弦比前掠下反翼 V 尾矢量推力垂直起降无人机”,听起来就已经觉得足够复杂。不过这个名词绝不是为了 “博眼球” 而生,它实际上是对这架无人机复杂气动布局的高度概括。首先是这架无人机独特的机翼造型,不仅向前倾斜,同时还向下翻转;尾翼则采用了 “V” 型设计;四个螺旋桨还能根据转向配合运转形成矢量推力;最后是其独特的飞行方式——既可垂直飞行,也能够水平飞行。“不走寻常路” 的飞机构型,也直接决定了其飞行性能。在其平稳飞行的表象之下,整架无人机实际上都处于 “能失控” 的状态。凭借先进电子飞控设备带来的控制力,“能失控” 直接被转化成了敏捷性。这也让 X-Hound 能够做出很多普通无人机无法完成的动作。比如令俄罗斯 Su-27 战斗机家族声名鹊起的 “眼镜蛇机动”,这种特殊的大迎角飞行能力,能够实现垂直和水平飞行的平稳过渡。根据 AOSSCI 官方的数据,X-Hound 的最小转弯半径为 10m、最小筋斗半径为 5m。这对于个头比较大的固定翼无人机来说成绩相当出色。相比酷炫的无人机,更重要的在后头——AOSSCI 决定将这款用心血开发出来的产品完全开源,而且是从硬件到软件全部开源。傲势科技稍后将会推出这款无人机的开发套装,作为无人机、航空器、飞控的学习用具出售给高校。借此培养出更多对飞行器、飞行器控制感兴趣的学生。AOSSCI 创始人郭亮博士也在发布会上道出了他们的野心:这也许是世界上第一家教育版无人机。从今天开始,你与 Google 之间的技术差距只有 300 天。2. X-Hawk:一款用续航打破 “无人机桎梏” 的型号相比主打 “突破” 的 X-Hound,X-Hawk 就更加贴近 “应用”,更加 “有迹可循”。我们可以先来看看官方的参数:航时:90 分钟;
航程:150 公里;
载荷:3 公斤;
最大速度:120 公里每小时;
任务半径:50 公里;
飞行高度:5000 米。
他们对标的不是别人,正是无人机领域的重要先行者 Google 旗下的 Project Wing。这两者都采用了飞翼式布局,简单点说就是让整个飞机看起来就像一个飞着的 “机翼”。传统意义上的机身也会融入到 “机翼” 当中。这样增大了翼面有效面积,同时也提升了无人机的升阻比,让无人机能以更低的速度获得相近的升力。这一点也可以参考美国目前战略核轰炸机中最先进的 B-2 隐形轰炸机。整场发布会上最令人惊讶的数字——90 分钟,就是 X-Hawk 最关键的突破性滞空能力。相比之下,目前最出色的大疆也只能超过 30 分钟。另外,X-Hawk 跟 Project Wing 都能实现垂直起飞、水平巡飞以及两种姿态间转换。对比 Project Wing,X-Hawk 的螺旋桨更大而且离中点更远,这也将有更好的悬停性能。AOSSCI 为了最大程度发挥无人机的性能,甚至自己针对垂直起降加水平巡飞的复合应用场景开发出了全新的 “低雷诺数小浆径螺桨旋翼螺旋桨”。他们还在现场透露了未来的部分计划:在 X-Hawk 的螺旋桨之上尝试变距桨技术,通过改变螺旋桨的角度进一步释放性能。AOSSCI 创始人郭亮博士在现场表示:第一架 X-Hawk 的交付时间应该在今年 10 月份。既能垂直起降、还能高速巡航、飞行距离还比别人远,这也许是 AOSSCI 没有在发布会现场公布具体应用的主要原因。因为 X-Hawk 并不是专注于某一用途的专用无人机,而是能拓展至各种应用方式的飞行平台。看完上面两架新无人机,你肯定会想到一个问题,怎么操纵它们呢?AOSSCI 给出的答案是 GCS(地面控制站)。很可惜我们未能亲眼见到相关的样品,但是官网中的一段文字很值得我们思考——“地面控制站将具有包括任务规划,数字地图,卫星数据链,图像处理能力在内的集控制、瞄准、通信、处理于一体的综合能力。” 这实际道出了无人机未来操纵方式的发展方向——向专业的民用航空领域靠近,更多地依靠雷达、卫星数据链等远程连接方式;同时完善路线规划等功能。因为只有加强无人机的控制能力,才能放心地 “解锁” 无人机性能。也许你不知道,开源社区以及对应的生态一直为各种无人机的发展作出了杰出贡献。郭亮博士也在第一场发布会上就将这件事 “确定” 下来:最好的例子也许是上文中已经提到的 X-Hound,软硬件一次性完全开源在多旋翼时代并不罕见,但是这终究是一款全新的产品。除此之外,AOSSCI 还将自行开发的数字化开发平台开源。其中部分软件针对 AOSSCI 当前的飞行器定制开发,适合各种低速(马赫数小于 0.3)飞行器的分析。这意味着你不需要做各种模型,再到风洞中进行测试,而是直接利用计算机模拟。这样可以大幅缩短设计流程、和降低研发成本。他们在犯傻么?为什么要给别人包括自己的竞争对手提供 “跳板” 呢?官方的回复非常值得深思:开源实际上已经吹响了从 “封闭式创新” 转为 “开放式创新” 模式的号角。而面对开放式所带来的‘研发快、产业化快、更新换代快’的特点,很多企业如果继续沿用传统的自行开发路线,反而会更快被淘汰。基于多旋翼无人机,乃至现在的消费级无人机去预测无人机的未来,这很明显是一个误区。一种不需要人类从内里直接介入的飞行器…… 这种操作包括现代飞行器、绑住了的气球、风筝、业馀级火箭、以及无人而自由的气球。相对于国内的偏向 “飞行器” 的定义,国外对于无人机的定义更加偏向 “空中机器人”。这也是因为即便是不同类型的无人机,它归根到底依旧摆脱不了机器人的部件和一个智能化的 “大脑”。而在打造出高难度的飞行器之后,完全可以利用相同的技术往更多的领域发展。多旋翼无人机的设计、制造相对简单,再加上资本推动形成的产业浪潮,这才催生出了我们现在所能看到这么一大批无人机。但从整体来看,多旋翼无人机的各种应用场景实际上都是围绕影像展开,而大众所期待的物流等业务一直都是 “雷声大雨点小”,这也与多旋翼无人机天生的 “缺陷” 有直接关系。依赖于影像能力的多旋翼无人机市场已经显现了颓势。更何况这个市场中还存在大疆这样一个 “无人机界的 BAT”,即便你能够在其他细分领域占据优势,但是难免在大疆进入之后被挤出市场。最终不难得到一个结论——在其他结构布局无人机的特性优势有所体现之后,无人机市场中的技术和资本力量必将 “此消彼长”,整个市场还可能会迎来一个更大的 “浪潮”。而领跑者只会出现在 “先知先觉” 的人当中。之前多旋翼无人机的 “超高速发展” 也会逐渐转移,直到新浪潮再次归于平静之后,无人机真正融入平常生活的那天。