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横跨大洋的“拳赛” “明争暗斗的”中美无人机竞争
来源:互联网 | 发布时间:2016-9-13 | 浏览次数:

     

无人机民用市场的竞争,正在成为中美两国科技实力比拼的拳台。

1916年9月12日,英国人Archibald Low进行了人类第一架无线电操作的有动力飞机的首次试飞测试,标志着无人机的诞生。但可能让Archibald Low和他的朋友们都无法想象的是,最早被当做靶机,辅助训练的无人机,在一百年后的今天,成为了大国重要的军事力量,体系作战中扮演重要角色。与此同时,无人机的民用市场竞争更为精彩,成为了中美两国科技实力比拼的拳台。

赛前热身:无果而终的初期探索

正如拳赛之前双方选手会热身一样,无人机其实也经历了一个很长的发展历程。人类第一架无线电操作的有动力飞机出现在第一次世界大战期间,而且不多不少的,距今天(2016年9月12日)正好100年。

第一回合:“遥遥领先”的美国

经过了第一次世界大战、第二次世界大战的探索,其后相对和平的环境以及难以突破的技术瓶颈,让无人机一度离开了激烈的竞技拳台,直到越战后。

越战后,新一代无人侦察机向实时化侦查进化,美国的RQ-2“先锋”无人机成为佼佼者,并在海湾战争中大放异彩。无人机在海湾战争中充分体现了在战场监视和情报搜集方面的能力,提高了各国对军用无人机发展的重视。

优异的小型化侦察摄像机、高性能计算机、大规模集成电路、卫星通信、GPS 导航技术的突破极大的促进了无人机技术的发展。卫星通信数据链路出现后,新一代大型远程无人机著名的RQ-1 “捕食者”无人机服役。1996年,RQ-3“暗星”隐身无人侦察机首飞。

其后,美国更将出色小型喷气引擎技术与无人机技术结合,打造出了侦查无人机的“标杆之作”——全球鹰,并且活跃在每一个美国军队现身的地方。其出色的海空能力和侦查性能极大的改变了美军的作战体系。之后,尝到甜头的美军更进一步加紧了新一代无人机的研制,出现了X-47,X-47B。

第二回合:中国的奋起直追

进入二十一世纪以后,中国社会环境稳定,经济水平迅速提高,科学技术也得到了充分的发展,无人机的研制,中美两国的差距大幅缩减。在前沿智能飞行器的研究上,中美两国的竞争关系从美国单方遥遥领先开始转向中美两国交替领先。 

以翼龙为代表的由中国自主研制的先进的军民两用无人机在国际市场上成为欧美同量级产品中最大的挑战者。并且,由于中国无人机飞机性能好,产能充足,人工成本低等原因,成为了各国购买的最优选择。

此外,中国近年还同时成功研制了包括垂直起降固定翼无人机VD200等多种应用于复杂任务环境的陷阱智能飞行器。VD200的出现让中国与美国几乎同时拥有可适用狭小空间起降的无人飞行器。

如果说上述军用方面的挑战,中国仍然多数情况下还扮演着追赶者角色的话,那么中国在民用无人机这块,尤其是消费级无人机市场上的优势则只能令欧美公司手足无措。

2013年,大疆创新推出世界首款航拍一体机引发业界轰动,轻松实现了无人机“傻瓜式”操纵。这标志着航拍只能用工业级无人机的局面彻底改变,无人机作为普通消费品进入千家万户成为可能。大疆创新无人机因此被称为“会飞的相机”

市场数据占比显示,9年来,创办于深圳的大疆创新已经占领了消费级无人机全球70%的市场份额,以年营业额30亿成为该行业的领航者。此外,零度、极飞、亿航等无人机企业也受到国际社会的关注。

第三回合:继续“挖掘”未来的美国

对于中国的“挑战”,美国企业并没有能够在民用无人机方面实现快速反击,但“拥有绝对科技实力”的DARPA等美国军方机构,他们并没有“含糊”,并借助军用成果转化来辅助美国科技企业在民用领域反击的趋势日益显现,几乎美国超半数的科技巨头已经登上了拳台。

Facebook Aquila

Facebook空中网络基站计划——无人机“天鹰”(Aquila)的首飞成功让人们开始相信除了卫星,长航时无人机也可能是未来偏远地区通讯中继站的重要实现手段。但相关技术更早前掌握在美国军方手中。

2010年9月,DARPA(美国国防部预研局)将一项价值8900万美元的合同授予波音公司,用于制造和试飞一架“太阳鹰”(SolarEagle)无人验证机。

2014年,DARPA研制出一种可操控天线,以及高效的无线电放大器,通过热点的高效传输速度,无人机可以实现与偏远地区通讯。

Google Project Wing

Google的Project Wing是另一个更为受到关注的民用无人机项目。2012年,谷歌公司在Google X实验室内秘密启动了Project Wing项目。两年后,谷歌对外发布了该项目的阶段成果视频资料,并在2016年获得了白宫更为明确的支持。

值得一提的是,Google无人机项目中的无人机是一款尾座式垂直起降无人机。这种无人机可以在垂直起降和水平飞两种飞行形态间切换。

2013年,DARPA(美国国防部高级预研局)与ONR合作开展了”战术应用侦察节点”(TERN)项目被外界视为尾座式飞行器重回竞技“拳台”的拐点。由诺斯洛普-格鲁曼公司设计的尾座式方案最终力压群雄进入第三阶段,研制原型机。

此外,包括DARPA、NASA、MIT、欧空局等机构都是全球无人机开源项目重要的支持者,并提供了大量的开源项目来支持团队和个人进行飞机设计、飞控研发、性能分析、项目管理等,同时也更快的获取到来自全球的金点子。

第四回合:进一步的厮杀

新一轮的竞争中,随着海外科技巨头的入场,无人机正在从会飞的相机转向更多的可能性:物流、巡线、农林职保、特勤……

美国研究机构保守估计,未来十年,无人机商用市场规模将占去全球无人机市场27%的市场份额,即250亿美元。同期,消费级无用机市场的规模也在5%左右,47亿美元上下徘徊。

欧委会的预测则更为乐观。欧委会预测,未来10年世界无人机市场将呈现爆炸式增长趋势,并预计,未来10年无人机技术商业化应用将至少占到欧盟民用航空运输市场10%的份额,达到每年150亿欧元以上。但要想吃掉这些蛋糕,飞行器的性能必须能够达到任务标准。垂直起降、长航时、大载荷成为这一轮竞争中的关键词。

实际上,为应对这一轮竞争,中国企业已经上路。据报道,多旋翼飞行器巨头大疆创新正在加紧研制下一代大疆,并加强了固定翼人才的储备。

但是更值得一提的是,中国成都的一家企业目前已经跑在了美国科技巨头的前面。由AOSSCI研制的中国首款垂直起降固定翼无人机 X-Hawk将于下月在用户地交付用户,这不仅成功填补了中国无人机领域垂直起降转水平飞的技术空白,还要比谷歌公司的Project Wing更早的完成产品的定型交付。官方信息显示,这款无人机最高时速可达120km/h,最大起飞重量18kg,正常载荷3-5kg,升限5000米,最大操控距离50km。这意味着:当其他无人机搭载GoPro的时候,X-Hawk可以搭载一台单反相机在天上飞行一场足球赛的时间。

此外,X-Hawk可实现完全自主飞行,并具有失控返航、一键返航、低电量返航、断链路返航、可设置的虚拟围栏等高级功能。更酷的是,这款飞行器还可以自主切换水平飞与悬停,指点飞行,在兴趣点盘旋凝视等。

此外,这家公司还在今日发布会现场发布了另一款智能飞行器X-Hound,这款大展弦比前掠下反翼V尾矢量推力垂直起降无人机具备优异的机动性能,同时敏捷性甚至已经超过了四代机。

数字化研发平台“POSOD”(音译“婆娑”)是这场发布会更大的看点。该开源平台搭载了数字化建模、气动仿真、控制仿真、气动优化等工具软件,并向使用者免费提供。

借助该平台,中小企业不仅可以协同开发智能飞行器,对飞行器进行数字化分析,还可以针对设计目标对设计变量进行自动优化。数字化的方法可以提高产品的设计效率,降低产品验证的成本,节省了人力和财力的投入。另外,平台内的工具都开源提供给原创仿真工具开发人员,开发人员可以基于平台内的现有代码进行二次开发,定制化适合不同工业品不同分析需求的仿真工具。

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