空客波音以及軟銀子正在開發(fā)飛行高度在18000米以上的平流層無人機(jī)

空中客車、波音和日本科技巨頭軟銀集團(tuán)旗下子公司均正在開發(fā)平流層無人機(jī)，這種無人機(jī)可以在高空自動飛行數(shù)月時間，拍攝地面照片或提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。

8月27日消息，據(jù)國外媒體報道，空中客車、波音以及軟銀子公司等正在開發(fā)飛行高度在18000米以上的平流層無人機(jī)，期望通過運(yùn)營成本更低、更便于操作、投放部署速度更快的高空太陽能無人機(jī)取代傳統(tǒng)衛(wèi)星。

距地18000米以上的平流層是一個專屬的空域，長期以來在此漫游都是高空偵察機(jī)，完全不受天氣和其他商業(yè)客機(jī)的影響。

如今，這里成了航空和科技巨頭之間競爭的前沿陣地。這些科技巨頭認(rèn)為，與傳統(tǒng)衛(wèi)星相比，高空飛行太陽能無人機(jī)的運(yùn)營成本更低、更便于操作，投放部署的速度也更快。

空中客車、波音和日本科技巨頭軟銀集團(tuán)旗下子公司均正在開發(fā)平流層無人機(jī)，這種無人機(jī)可以在高空自動飛行數(shù)月時間，拍攝地面照片或提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。這些公司都認(rèn)為這項技術(shù)能夠創(chuàng)造出廣闊的市場并帶來豐厚利潤。

萬事開頭難，在平流層放飛無人機(jī)并非易事。今年3月份，空中客車公司旗下的Zephyr S無人機(jī)在穿越對流層時遭遇惡劣天氣的影響，飛行被迫中斷。據(jù)悉，空中客車公司使用澳大利亞北部的一個機(jī)場作為其平流層無人機(jī)起飛降落地。澳大利亞航空監(jiān)管機(jī)構(gòu)發(fā)言人表示，這架類似滑翔機(jī)的無人機(jī)已經(jīng)被徹底損毀?？罩锌蛙嚬居媱澰诮衲晖硇r候再進(jìn)行一次試飛。

其中最大的挑戰(zhàn)是設(shè)計一種重量較輕，但機(jī)翼相對較長的無人機(jī)，以便在稀薄的平流層緩慢飛行時產(chǎn)生足夠的升力。監(jiān)管機(jī)構(gòu)還必須確信，在可能有數(shù)百架同類無人機(jī)飛上天空之前，這種無人機(jī)是安全的。一些研究人員預(yù)計，新一代價格低廉的小型衛(wèi)星將提供與平流層無人機(jī)類似的服務(wù)。

澳大利亞墨爾本RMIT大學(xué)航空航天工程與航空高級講師格雷厄姆·懷爾德（Graham Wild）說：“這些飛機(jī)既要足夠輕又要足夠大，這是一個限制因素?！彼f，在低層大氣中，“飛機(jī)的結(jié)構(gòu)越精致也越容易產(chǎn)生問題”，那里的湍流天氣可能是不可避免的危險因素。

不過，市場研究公司NSR在去年的一份報告中說，包括平流層無人機(jī)、高空氣球和飛艇在內(nèi)的高空飛行器在未來10年內(nèi)有望帶來17億美元的營收，并估計全世界目前有大約40個開發(fā)項目正在進(jìn)行之中。報告稱，相比于上世紀(jì)90年代的平流層商用飛機(jī)，目前的努力得到了更好的資金支持。

圖示：不同飛行器的飛行高度對比

“我們確實認(rèn)為它有未來，”NSR分析師希瓦瓦卡什·穆魯加南達(dá)姆（Shivaprakash Muruganandham）說。

無人機(jī)可能會對現(xiàn)有的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)加以補(bǔ)充。據(jù)研究該技術(shù)的歐洲航天局（European space Agency）稱，平流層無人機(jī)可以作為衛(wèi)星和地面站之間的中繼設(shè)備，以改善數(shù)據(jù)傳輸，減少地面和太空建立聯(lián)系所需的基礎(chǔ)設(shè)施。

負(fù)責(zé)空客Zephyr項目的索菲 托馬斯（Sophie Thomas）表示，該公司重點(diǎn)是在3月份的測試飛行后改進(jìn)運(yùn)營程序，而不是修改飛機(jī)設(shè)計。目前的無人機(jī)于去年在美國亞利桑那州進(jìn)行了首次試飛，滯空近26天。整架無人機(jī)翼展24米，重約75千克，使用太陽能驅(qū)動的螺旋槳自主飛行，最高升限可達(dá)2.2萬米。

目前的無人機(jī)是由一個大約四人的團(tuán)隊手動發(fā)射的，到達(dá)平流層大約需要8個小時的時間。不過空中客車公司目前也正在研制一種機(jī)械發(fā)射器。該無人機(jī)每天可以飛行1770公里，并在有陽光的時候給太陽能電池充電，所以其晚上可以在空中持續(xù)飛行。

在澳大利亞試飛之前，Zephyr的設(shè)計主管保羅·史蒂文斯（Paul Stevens）在接受采訪時說，理論上，如果飛機(jī)在飛行中失去動力，從平流層下降到地面大約需要90分鐘，而且下降過程中“非常像一根羽毛”在飄落。因為很輕，他說，即便撞上了一個物體，也不會產(chǎn)生嚴(yán)重的損傷。

“這可能就像被鴿子撞上一樣，”他說?！霸陂蠙烨虮荣愔?，人與人之間沖撞的動能要比Zephyr無人機(jī)受到的動能大上許多倍?！?/p>

一些開發(fā)平流層無人機(jī)的嘗試還在進(jìn)行當(dāng)中。社交媒體平臺Facebook曾成功完成了兩架Aquila全尺寸無人機(jī)的試飛。但該公司去年終止了該項目，理由是很多航空公司也在進(jìn)行類似投資。當(dāng)時Facebook表示，它將與包括空中客車在內(nèi)的其他公司就這項技術(shù)展開合作。

波音子公司極光飛行科學(xué)公司（Aurora Flight Sciences）曾計劃在今年春季對其奧德修斯（Odysseus）無人機(jī)進(jìn)行首飛。一位發(fā)言人拒絕透露是否進(jìn)行了試飛，但表示這是一項“積極的計劃”。

其他公司正在穩(wěn)步前進(jìn)。軟銀子公司HAPSMobile本月表示，該公司已獲得聯(lián)邦監(jiān)管機(jī)構(gòu)的批準(zhǔn)，可以在夏威夷拉奈島（Lanai）上空的平流層中測試HAWK 30無人機(jī)。這架無人機(jī)的翼展約為76米，時速可達(dá)110公里，有10個螺旋槳。此前該公司希望在3月底之前對這架無人機(jī)進(jìn)行首次試飛。

HAPSMobile聲稱正在與Facebook進(jìn)行合作，此外還采取多種舉措降低項目風(fēng)險。其最近向Alphabet旗下的Loon投資1.25億美元。Loon是一家研發(fā)高空氣球的公司，已經(jīng)與肯尼亞一家電信公司簽訂了一份提供網(wǎng)絡(luò)連接的合同，并計劃今年開始提供相應(yīng)服務(wù)。Loon發(fā)言人表示，Loon高空氣球和HAPSMobile無人機(jī)有可能協(xié)同工作，以便在未來提供網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)。