飞行汽车的梦想可能会在真正起飞之前就回到地面。取而代之的是:一个足够大的自动飞行无人机网络,可以运送个人通勤者在城镇周围穿梭。这是几家初创公司设想的未来,它们正在开发所谓的“载客无人机”,这可以将通勤时间从数小时缩短到几分钟。
乍一看,载人无人机听起来并不比飞行汽车更现实。直到最近,发明家们还无法以实际可行的方式将汽车和飞机结合起来。然而,一些公司一直在坚持不懈:例如,总部位于马萨诸塞州沃本的 Terrafugia 公司自 2006 年以来一直在开发 Transition,这是一种“公路飞行器”,它看起来像一架可以折叠机翼并在道路上行驶的小型飞机。然而,每家车库都拥有一辆个人飞行汽车已被证明很难推销,而且让普通通勤者接受飞行员执照培训并升空存在严重的安全问题。
相比之下,载客无人机将自主运行,并放弃“公路飞行”部分,转而采用更大版本的现有飞机。中国初创公司亿航上个月宣布将于 7 月在迪拜推出其载客无人机服务。亿航 184 自动飞行器看起来像一个超大的四轴飞行器,顶部有一个乘客舱。去年 10 月,叫车服务公司 Uber 公布了其城市空中交通 Elevate 计划,并宣布支持制造类似于 184 的车辆的公司。Uber 最近通过聘请 马克·摩尔 加强了其计划,马克·摩尔是美国宇航局兰利研究中心的飞机工程师,也是垂直起降(VTOL)飞机设计的先驱。其他几家公司,包括Joby Aviation 和硅谷初创公司 Zee.Aero 和 Kitty Hawk——后两者由谷歌联合创始人拉里·佩奇支持——都在竞相开发电动 VTOL 飞机,这可能有助于实现 Elevate 计划。Terrafugia 也计划最终提供 VTOL 飞行器——TF-X——以及 Transition。
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载客无人机设计倾向于“分布式电力推进”,这意味着它们不是由一个大型发动机驱动一个大型转子,而是有多个螺旋桨,每个螺旋桨都由自己的小型电机驱动。这牺牲了升力和飞行性能,以换取机械的简单性和更轻的重量——这些因素可能会使其运行成本更低。更安静的电力将使城市居民能够容忍噪音,尽管这种车辆可以举起多大的重量,以及可以举起多长时间还有待观察。
对于任何这些车辆,安全都是最大的问题,并且延伸到飞机和飞行它们的自动化系统。需要先进的人工智能来驾驶大量自主飞机,而不会使它们相互碰撞,或者碰撞到当地新闻频道的交通直升机。将人们从 A 点运送到 B 点似乎很简单,但即使是最好的人工智能也难以应对意外情况:例如,如果着陆区突然不可用,无人机会做什么?卡内基梅隆大学机器人研究员、开发智能飞行系统的初创公司 Near Earth Autonomy 的首席执行官 桑吉夫·辛格 问道。他建议不要急于使用完全自动化的载客无人机,而是首先在无人货运飞行中测试必要的人工智能。早期的载客服务可能包括由人工智能副驾驶协助的飞行员——辛格为美国军方的“变形金刚”项目(最近演变为 洛克希德·马丁公司的 ARES 项目)开发了一种用于制造可以运载货物或受伤士兵的无人机的“混合模式”方法。
尽管如此,一些专家持谨慎乐观态度。佐治亚理工学院垂直升力研究中心副主任 玛丽莲·史密斯 说,技术挑战可以克服。“我认为最大的障碍是必须建立的监管基础设施”以确保安全,史密斯说。
美国联邦航空管理局(FAA)的监管机构尚未发布有关载客无人机的指导意见。然而,美国联邦航空管理局正在与美国宇航局和私营部门合作,研究如何管理大量较小的送货和应急响应无人机——这些规则也可能适用于更大的自动飞行飞机。美国宇航局的方法依赖于无人机操作员将飞行信息发送到集中式系统(例如自动空中交通管制),该系统跟踪自主飞机的位置,帕里马尔·科帕德卡 说,他是美国宇航局无人驾驶飞行器系统交通管理项目的首席研究员。正在开发的系统将提供“空中发生情况的共同画面”,以便无人机可以避开其他飞机,科帕德卡说。美国宇航局的一个相关项目——国家空域系统中的无人驾驶飞行器系统集成正在开发一种“检测和避免”系统,用于防止无人机发生空中碰撞。
除了技术挑战之外,亿航、Uber 和其他推广该技术的公司还必须找到一种方法来说服公众尝试使用他们的无人机,这比坐在自动驾驶汽车的后座上需要更大的信念飞跃。美国直升机协会国际执行董事 迈克·赫施贝格 说,载客无人机制造商“显然仍处于技术开发和改进基础的孵化阶段”,该组织是一个为推广 VTOL 技术的工程师和科学家组成的组织。“但 20 或 30 年后,生活可能会有点像《杰森一家》,在那里您可以利用第三维度,并拥有更大的机动性,尤其是在地面交通拥堵的城市近距离区域。”
然而,载客无人机的进展可能取决于您询问的对象,遵循的是倾斜起飞而不是垂直跃迁。“这不是您父亲的飞行汽车,”赫施贝格说。“这真的是一项严肃的工作——而且它一定会发生。”尽管如此,卡内基梅隆大学的辛格认为,在技术成为可行的交通选择之前,还有很长的路要走,需要大量的测试、分析、监管和赢得公众信任的努力。“有人移动得太快,然后出现问题,导致该行业倒退一段时间,这存在危险,”他说。