前不久,有報道稱"順豐將購10萬架無人機用于全國快遞",該報道被各大媒體轉載但后來又打臉被證實是誤傳。
雖然目前國內知名快遞企業使用無人機配送快件的消息不斷,但多為試水或營銷之舉,并無太大實際運用意義。那么問題來了,無人機送快遞真的靠譜嗎?
首先了解下關于無人機的基本知識:按照不同平臺構型來分類,無人機主要有固定翼無人機、無人直升機和多旋翼無人機三大平臺,按不同使用領域來劃分,又可分為軍用級、民用(或稱工業級)和消費級三大類。固定翼和多旋翼的主要區別在于產生升力的方式不同,前者機翼固定,平伸于機體兩側,主要的升力來自機翼與空氣的相對運動,并靠螺旋槳或者渦輪發動機產生的推力作為向前飛行的動力;而后者主要靠頂部旋轉翼產生升力。因為這個原理,固定翼相比于多旋翼具有遠程,快速,大載重的優勢。目前多旋翼主要應用于工業級和消費級,固定翼主要應用于軍用級和工業級,無成熟的消費級產品。
固定翼 多旋翼
考慮無人機應用于快遞業的可行性,單從技術上來分析,制約因素有如下幾點:
1)關于載重。隨著越來越多的新晉廠商試水無人機,各種水準的產品參差不齊,網上的宣傳和噱頭鋪天蓋地,很多都打著新型無人機的名號,搖旗吶喊自己的可載重量。然而目前市場上可以買到的消費級多旋翼無人機最大載重只有6kg,工業級多旋翼無人機最大載重10kg,工業級固定翼無人機最大載重15kg。
2)關于續航。跟軍用無人機不一樣,小型無人機的電池續航時間并不長。為減輕無人機的起飛重量,無法攜帶較重的大容量電池,目前市面上的無人機主要采用鋰聚合物電池作為主要動力,續航時間一般在半個小時以內。這是無人機發展的一個致命短板。
3)關于垂直起降。垂直起降的準確定義是:能夠以零速度起飛、著陸,不需要滑跑,具備懸停能力,對起降場無特殊要求,并能以固定翼的方式水平飛行以獲得更大的前飛速度與航程。這正是快遞無人機所必須具備的技能,然而事實總是這么的尷尬,多旋翼可懸停,但機載重量小,航程短,固定翼有載重和續航的優勢,但起降不方便,有的是像投標槍一樣靠手扔,有的則是用大型彈弓彈射,降落則有可能直接沖地撞毀,軍方甚至嘗試過在無人機降落時用一張大網把它兜住,還有些滑稽。因此,綜合二者優勢,無人機也開始采用垂直起降技術。
垂直起降固定翼無人機
那它的基本原理是什么呢?我們知道起飛的關鍵在于升力大于重力,而前面說過固定翼的升力來自于機翼與空氣的相對運動,也就是速度。但是垂直起降固定翼無人機零速度起飛,因而它的升力只能靠發動機(民用級)或電池驅動的電動機(消費級)提供。
4)關于導航與飛控系統。導航系統是無人機的“眼睛”,負責向無人機提供參考坐標系的位置、速度、飛行姿態,引導無人機按照指定航線飛行,相當于有人機系統中的領航員。但是非大型無人機因受自身負載、電池容量和成本的限制,只能搭載基于低成本MEMS慣性傳感器和GPS定位系統的小型低功耗組合導航平臺,但它們分別有誤差積累增大和易受干擾的缺點。無人機飛控中的磁羅盤(也稱指南針)受干擾現象尤為嚴重,磁羅盤是個磁敏電阻,由特殊半導體制成,其作用是通過其對磁場變化和慣性力敏感的特性,對陀螺儀的偏差進行修正。而當無人機在接近橋梁、高壓線路或者金屬建筑物的時候,金屬或者電線的磁場就會對磁羅盤產生一定的干擾,所以在飛行時應盡量遠離這些金屬建筑,這也是無人機快遞存在的巨大挑戰。
5)關于故障成本。航拍過癮,炸機無情,出現炸機的原因是多方面的,大致包括零件設計與搭配、飛控的軟件算法、電路的連接、電池電量不足,外界干擾導致的硬件失靈、惡劣的氣象環境、撞擊障礙物以及人為作死等因素。有的無人機在炸機后,經過修復還能繼續飛行,只是作為精密器械的無人機,其修復費用昂貴。炸機事小,傷人事大,無人機的故障成本太高了啊。
除了技術上的約束外,無人機快遞在管理、政策和法律上的問題更為麻煩。國內無人機投入快件配送至少要到五年以后。而根據中國快遞協會、菜鳥網絡的預測,今年“雙十一”期間,快遞量或超10億次,在這樣的市場需求下,我們相信無人機取代派貨員是未來快遞業的發展趨勢,它終將到來!