多轴无人机和微型飞艇初比较Word文件下载.doc
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城市内空运业务尽管还没有发展起来,但快递小包裹、外卖、文件传送、新闻采访、交通事故现场勘查等工作,无疑一直都在召唤更经济、快捷的解决方案,如果低空域的无人飞行器得到法律法规的准许、开放,必将给城市许多行业带来巨大的发展和变革。
但是,目前还没有很好的解决方案。
首先,是航程问题。
要符合快递包裹、外卖、文件传送等这些实际应用,以一个省会城市20公里的半径、来回40公里的总航程计算,目前多轴无人机(也叫多旋翼无人机)显然还不能满足这个要求,以目前各公司公布的纯锂电池动力源其极限续航时间是30分钟,按照5米每秒的速度,其总航程也仅为18公里。
当然,也有些振奋人心的技术突破和据报道。
2015年3月美国TOPFLIGHTTECHNOLOGIES公司开发出的混合动力六旋翼无人机,加满3.78升(1加仑)汽油可飞行2.5小时,飞越160公里,负重约9公斤。
2015年加拿大蒙特利尔的ENERGYOR公司开发的燃料电池四旋翼无人机也达到了2小时12分钟的续航。
2015年4月,一种铝电池有望开发出来,其能量密度是目前锂电池2倍,充电速度则只要60秒。
但是,以上各种新技术的突破距离实际应用还有多远,以及制造成本能否让市场接受,目前还不得而知。
那么飞艇能解决航程问题吗?
飞艇这方面有着天然的优势,由于飞艇本身的气囊在空气中具有浮力,悬空几乎不再需要耗费动力,就像水面上船,它的动力都用到了推动飞艇向前飞上面来了。
比如气囊体积为20立方米的飞艇,时速能达到50-80公里,续航时间2小时,总航程可达100-160公里。
尽管20立方米的气囊稍显庞大,如果放在城市里商用,需要减小体积,例如减少到10立方米或者更小的体积,其程航也许会降低,但维持1小时续航时间、50公里以上的航程,是可以实现的。
其次,是载重问题。
8轴的无人机最大负重为5千克,10立方米氦气飞艇的载重量为5-7千克,两者相当,都能应对小件物品的运输。
然后,是安全问题。
尽管无人机的稳定性越来越高,壁障已经不是问题,甚至已经有防水的无人机商业化了,但抗电磁干扰坠毁问题、航程短导致电池耗尽坠毁风险问题、强风扰流坠毁风险、坠下地面给地面人物的伤害问题,其解决方案仍然遥遥无期。
飞艇则没有这方面的问题。
除了氢气飞艇存在防火问题之外,氦气飞艇、热蒸汽飞艇则较为完美的避免了以上各种,首先氦气、热蒸汽为不可燃物质,没有防火的问题,其次飞艇气囊子给飞艇赋予了失去动力的自我悬空能力,也没有电磁干扰、动力耗尽的坠毁风险,飞艇的动力系统可以抗衡5级风力,大大高于无人机的3级风力,此外,气囊内部的多隔断、字母气囊设计,即使气囊万一被异物破损1/3,也仍然能悬浮在空中,即使下坠,也是降落伞试的低冲力下降,不会对运输的货物或者飞艇自身带来很大的损害。
最后,是成本问题。
目前可商用化的无人驾驶微型飞艇还没有开发出来,但通过飞艇气囊体积和造价同比例的关系,可以测算出10立方米的微型飞艇造价不会很高,大概在5万元以内,甚至可降到2万元。
这和八轴多旋翼无人机的价格相当。
综合以上分析,笔者认为无人驾驶微型飞艇比多轴无人机更有优势,将在未来的城市内空运业务中成为宠儿。