自飞飞机将改变天空吗?
在加利福尼亚州的圣华金谷的一个苜蓿田上,一架小型农药喷洒飞机正在低空飞行,令人感到恐怖。不过,由于它没有飞行员,对人类的风险很小。"我们实际上可以飞得比人类飞行员更低,"鲁斯·马罗茨克(Russ Marotzke)说,因为该飞机在作物上方轻轻掠过。飞得更低意味着喷雾飘移更少,因此所需的化学品比传统有人驾驶的喷洒方式更少。他所工作的公司Pyka的无驾驶飞机属于这一类,他是该公司的飞行测试工程师。Pyka位于一个改建的二战机库,俯瞰旧金山湾,该初创企业生产没有驾驶舱的自飞飞机,旨在喷洒农作物或运输货物。它是少数几家争相将自主固定翼飞机投入商业服务的公司之一。用于城市空中出租车的电动垂直起降(eVTOL)飞行器吸引了很多关注,但一场更为安静的竞争也在进行中,目的是首先部署自飞飞机用于喷洒农作物和货物运输,最终很多制造商希望能够运输乘客。“一项全面推广的乘客运营是圣杯,”Pyka的联合创始人兼首席执行官迈克尔·诺尔西亚(Michael Norcia)说,他设想一支大规模的像小巴士一样的Pyka飞机车队在美国东西海岸之间运送乘客。“我们有相当不错的机会在eVTOL行业之前达到那个点。”我来到Pyka的一个农药喷洒测试地点,距离该公司工厂约80公里(50英里),需要一条颠簸的土路才能到达。今天,马罗茨克和一位同事正在对一架演示飞机进行软件更新。大约有十架Pyka飞机已经在巴西投入使用,喷洒棉花和大豆等作物,以前是由人类飞行员操作的。农药喷洒飞机完全电动,电池位于机头。它可以飞行大约35分钟,并在机身中部的油箱内装载最多300升的喷雾水。Pyka的飞机有时被称为大型无人机,但这似乎是轻描淡写:它们全部有11.5米的翼展。在田地旁的一个集装箱内,工程师在电脑上标出他们希望飞机喷洒的区域。软件随后计划航线,考虑到已经绘制的障碍物,比如附近的电力线。起飞时,从田地旁的跑道上顺畅地升空。大约15分钟后,当飞机感应到喷雾水快用完时——今天只是水——它自动降落进行手动加油和电池更换。然后它再次起飞,恢复精确喷洒以前的区域。无人驾驶飞行与自动驾驶仪不同。自动驾驶仪作为辅助,类似于汽车的定速巡航和车道保持功能。自主系统旨在处理整个飞行,包括起飞和着陆,几乎不需要人类干预,利用算法处理传感器数据并控制飞机。自飞飞机的出现速度比无人驾驶汽车慢,尽管它们通常在被认为更有结构和可预测的环境中操作。部分原因是大型科技公司在汽车方面“加大赌注”,投入了巨额资金到这项技术中,斯坦福大学安全航空自主专家迈克尔·科亨德费(Mykel Kochenderfer)说。但这也是因为飞机的安全标准比汽车更严格,使得部署的门槛更高。“空中事故的后果可能非常严重,”科亨德费说。军事的兴趣推动了这项技术的进步。许多公司与国防部门签订了合同,以演示和试验他们的系统,通常面临的监管障碍比民用方面少,甚至有一些已经在为军事客户提供服务。在美国,到目前为止,批准商业民用使用的最大自主固定翼飞机是Pyka的农药喷洒机,去年获得了授权。虽然运营仅限于严格定义的农业设置,并需要地面操作员和视觉观察者。它早前在巴西获得了类似的批准,那里规则更宽松。Pyka计划将年产量从目前的20多架扩大到到2030年达到1000架。每架售价为55万美元,客户可接受操作培训。英国尚未批准任何此类长期操作,尽管英国公司Windracers正在寻求在设特兰和奥克尼推出自主货物服务的许可。其设计用于向偏远地区运送货物的飞机也正在乌克兰执行任务。“这无疑将在英国乃至其他地方成为第一项重型无人机货运服务,”Windracers的创始人兼董事Stephen Wright表示。支持者表示,自主飞机可以解决飞行员短缺问题,减少人们从事如农药喷洒等危险工作,提高效率,例如,通过允许飞机运输更多货物来降低成本。
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