Advance Aircraft Company 的長續(xù)航油電混合多旋翼飛機(jī)在空中的停留時(shí)間是傳統(tǒng)多旋翼飛機(jī)的 8 倍。
作者：DRonELIFE 特約撰稿人 Jim Magill
一家由前 NASA 航空工程師領(lǐng)導(dǎo)的新興無人機(jī)制造公司最近宣布推出其首個(gè)商業(yè)產(chǎn)品，即多旋翼無人機(jī)，其油電混合發(fā)動(dòng)機(jī)使其在空中的停留時(shí)間比傳統(tǒng)多旋翼無人機(jī)長 8 倍。
8 月 4 日，位于弗吉尼亞州漢普頓的Advance Aircraft Company (AAC)推出了其混合先進(jìn)多旋翼 (HAMR) 無人機(jī)系統(tǒng)。該無人機(jī)的主要特點(diǎn)是其高性能氣電混合推進(jìn)系統(tǒng)和空氣動(dòng)力學(xué)機(jī)身設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)長航時(shí)無人機(jī)操作，通過將無人機(jī)飛行員的生產(chǎn)力提高一倍，為 AAC 的客戶提供顯著的競爭優(yōu)勢，該公司創(chuàng)始人和首席執(zhí)行官比爾弗雷德里克斯。
“我們的客戶以英畝為單位創(chuàng)造收入，他們按小時(shí)支付飛行員的工資，因此生產(chǎn)力對他們來說很重要，”弗雷德里克斯在接受采訪時(shí)說。
HAMR 混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)采用電子燃油噴射和計(jì)算機(jī)控制的 35cc 單活塞發(fā)動(dòng)機(jī)。這種配置驅(qū)動(dòng)一個(gè)集成的 2,000 瓦發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)為六個(gè)獨(dú)立的無刷直流電動(dòng)機(jī)和一個(gè)備用電池供電。該飛機(jī)的結(jié)構(gòu)允許它一次在空中停留長達(dá) 3.5 小時(shí)，是傳統(tǒng)電池供電的多旋翼飛機(jī)的六到八倍。
Fredericks 說，與更傳統(tǒng)的電池供電的多旋翼無人機(jī)不同，后者在典型的 8 小時(shí)一天中平均只能產(chǎn)生約 3.4 小時(shí)的高效飛行時(shí)間，而 HAMR 的飛行員每天能夠?qū)崿F(xiàn)長達(dá) 6 小時(shí)的高效飛行時(shí)間。
Fredericks 說，盡管該公司在美國制造的無人機(jī)的成本是中國同類無人機(jī)的四到六倍，但生產(chǎn)力的提高使 HAMR 能夠在幾個(gè)月內(nèi)收回成本。
一生熱愛航空
商用無人機(jī)系統(tǒng)的推出代表了 Fredericks 長期夢想的高潮，他本人是一名私人飛行員，擁有滑翔機(jī)以及單引擎和多引擎有人駕駛飛機(jī)的操作執(zhí)照。
“我 13 歲開始玩滑翔機(jī)，”他說。“我擁有自己的飛機(jī)，Piper Lance。”
弗雷德里克斯 (Fredericks) 在普渡大學(xué) (Purdue University) 獲得航空工程學(xué)位，在班上以第四名的成績畢業(yè)。他曾在海軍陸戰(zhàn)隊(duì)擔(dān)任炮兵軍官，并于 2011 年部署到阿富汗。離開海軍陸戰(zhàn)隊(duì)后，他在位于弗吉尼亞州的 NASA 蘭利研究中心擔(dān)任航空工程師。“我是唯一可以說他們既是海軍陸戰(zhàn)隊(duì)員又是合法 NASA 火箭科學(xué)家的人，”他說。
在美國宇航局期間，弗雷德里克斯領(lǐng)導(dǎo)了開發(fā)潤滑閃電的項(xiàng)目，這是一種 10 引擎的遙控飛機(jī)，能夠像直升機(jī)一樣起飛，像飛機(jī)一樣飛行。他說，在成功建造和試飛飛機(jī)后，“我們將項(xiàng)目擱置，并讓團(tuán)隊(duì)解散以從事下一份工作。”
“那時(shí)我對自己說，'我還想成為一名政府公務(wù)員，還是想看到這項(xiàng)我們剛剛證明可行的技術(shù)并商業(yè)化？” 他說。懷著開發(fā)商用無人機(jī)系統(tǒng)的目標(biāo)，他從政府部門轉(zhuǎn)型并于2017年創(chuàng)立了AAC。
現(xiàn)在，經(jīng)過四年的開發(fā)、測試和驗(yàn)證，該公司于 8 月 4 日以 HAMR 進(jìn)入無人系統(tǒng)市場。瑞聲科技還宣布其投資者已完成第二輪融資。最新一輪 850,000 美元的融資由雪蘭多谷天使投資人領(lǐng)投，CIT Gap Funds 投資，使公司的總資金超過 200 萬美元。
耐力無人機(jī)操作氣電多旋翼
Fredericks 說，因?yàn)樗且环N可以低速飛行的多旋翼飛行器，所以 HAMR 非常適合需要激光雷達(dá)的測繪和其他應(yīng)用。HAMR 的其他潛在商業(yè)應(yīng)用包括：基礎(chǔ)設(shè)施檢查和安全，以及大氣和海洋研究。在安全和公共安全領(lǐng)域的潛在用途包括：長航時(shí)監(jiān)視、情報(bào)、監(jiān)視和偵察 (ISR) 以及搜索和救援任務(wù)。
Fredericks 表示，該飛機(jī)的模塊化設(shè)計(jì)使公司能夠定制無人機(jī)以滿足客戶的需求。例如，HAMR 具有兩個(gè)可互換的有效載荷艙，一個(gè)在鼻錐中，一個(gè)在飛機(jī)的腹部，為客戶設(shè)計(jì)無人機(jī)配置提供了很大的靈活性。
例如，AAC 的早期客戶之一，一家石油和天然氣公司，曾希望對無人機(jī)進(jìn)行改造，以檢測其運(yùn)營中的逃逸甲烷泄漏。弗雷德里克斯說。
“他們喜歡這樣一個(gè)事實(shí)，即車輛是具有兩個(gè)不同有效載荷艙的開放平臺(tái)，因此他們集成了三種不同類型的甲烷嗅探器，”他說。該飛機(jī)配置為攜帶光學(xué)氣體成像傳感器、基于激光的甲烷探測器和原位嗅探器，用于直接飛過甲烷羽流。
HAMR 的另一個(gè)特點(diǎn)是其設(shè)計(jì)者從載人航空領(lǐng)域借鑒的，它使用模塊化線路可更換單元 (LRU)，它可以輕松切換，從而消除了飛機(jī)代價(jià)高昂的停機(jī)時(shí)間。
“對于一架客機(jī)，如果出現(xiàn)故障，機(jī)械師可以更換備用 LRU，停機(jī)時(shí)間非常短。你可以讓飛機(jī)重新投入使用，你可以在另一個(gè)時(shí)間修復(fù)損壞的 LRU，”弗雷德里克斯說。“我們以同樣的方式設(shè)計(jì)了我們的飛機(jī)。”
盡管 AAC 目前僅作為無人機(jī)制造商存在，但該公司希望擴(kuò)展到提供其他與無人機(jī)相關(guān)的服務(wù)，例如軟件訂閱，這將增加客戶使用其車輛有效載荷和傳感器的選擇。
“我們首先從一個(gè)非常簡單的商業(yè)模式開始。我們構(gòu)建了一個(gè)小部件，然后我們出售了這個(gè)小部件。但是，我們正在考慮通過提供數(shù)字平臺(tái)以及實(shí)際銷售車輛來擴(kuò)展我們的商業(yè)模式，”弗雷德里克斯說。“現(xiàn)在，我們銷售一架飛機(jī)，很快我們將銷售除實(shí)體平臺(tái)外還帶有數(shù)字平臺(tái)的飛機(jī)。”
吉姆·馬吉爾Jim Magill 是一位居住在休斯頓的作家，在石油和天然氣行業(yè)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面擁有近 25 年的經(jīng)驗(yàn)。在 2019 年 12 月作為 S&P Global Platts 的高級編輯退休后，Jim 開始撰寫新興技術(shù)，例如人工智能、機(jī)器人和無人機(jī)，以及它們?yōu)槲覀兊纳鐣?huì)做出貢獻(xiàn)的方式。除了 DroneLife 之外，Jim 還是 Forbes.com 的撰稿人，他的作品出現(xiàn)在《休斯頓紀(jì)事報(bào)》、《美國新聞與世界報(bào)道》和國際無人駕駛車輛系統(tǒng)協(xié)會(huì)的出版物 Unmanned Systems 上。
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