內地低空經濟近年發展飛速,來自杭州的飛行器技術公司「酷飛」 8月13日發布了站姿飛行器「Urban」 、坐姿飛行器「Dream 」及自研飛控系統NA80 ,整個過程沒有複雜的儀錶板,也不需要駕駛者反覆調整機身姿態。目前,在國內,飛行器、飛控、訂單、通路、保險都陸續出現,意味個人載人飛行這條路線開始顯露商業化苗頭。
「酷飛」 發布了站姿飛行器「Urban」 及坐姿飛行器「Dream」。
還記得,今年央視春晚哈爾濱分會場,當時零下三十幾度,唯一出鏡進行載人表演的飛行器就來自「酷飛」。在春晚過後,酷飛的產品在海外作為消費產品獲得近百台已支付定金的訂單。「酷飛」目前在海外已建立了超輕型航空器規則的市場,符合當地定義及運行條件的特定產品,可依據相應規則運行,其駕駛資格和航空器認證要求相較傳統航空器更為簡化。
Dream系列採用常見的坐姿佈局,在多旋翼平台中央設置單人座椅,駕駛者坐進機身,透過操縱桿發出方向和升降指令便能飛行。Dream系列不同型號在飛行時間、重量和應用上都有所區別。
其中,Dream ST是入門級,主要針對美國超輕量飛行市場;Dream Pro則提供更大的載重、更長的載人飛行時間和更高的綜合性能,其最大載重為120公斤,最高時速100公里,由一名70公斤的飛行員駕駛情況下,最長飛行時間可達40分鐘。
Urban站姿飛行器,則幾乎脫離傳統飛行器的外觀,沒有機翼,也沒有完整座艙和座椅。
至於Urban站姿飛行器,則幾乎脫離傳統飛行器的外觀,沒有機翼,也沒有完整座艙和座椅,黑色機身被壓成一塊扁平的平台,多組槳扇艙向四周展開,旋翼被蜂窩狀防護結構包裹。機身中央留出一塊站立區域,前方設置操縱桿,駕駛者穿戴頭盔和護具後,站在機身上,看起來就像踩著一塊放大版的「飛行滑板」。在70公斤飛行員的載人飛行下,預計Urban飛行時間約為11分鐘。
坐姿飛行器可透過座椅和安全帶限制駕駛者移動,人在飛行中的位置相對固定;但在站姿飛行器上,駕駛者的每一次身體移動,都可能改變整機重心,對人機協同提出更高要求。因此,飛控不僅要回應駕駛者操作,還需要持續辨識人體移動、氣流變化等因素對機身姿態造成的擾動,並即時進行修正。換句話說,對Urban而言,飛控面對的不只是飛行器本身,也是駕駛者與飛行器共同組成的動態系統。
在站姿飛行器上,駕駛者每次身體移動,都可能改變整機重心,對人機協同有更高要求。
正因如此,站姿型態對安全性提出了更高的要求。而酷飛的安全理念,則是從系統架構、主動控製到極端情況下的被動防護,建構起一套完整的多層安全體系。
「酷飛」後續將推出重心感應功能,由感測器捕捉人體與整機的重心變化;飛控經過姿態解算後,調整各組動力單元的推力。飛行器向前移動、左右轉向、懸停和減速,都會由系統依照這套邏輯完成,操作體感更接近平衡車。
兩款產品在路線上有明顯「分工」。Dream適合娛樂飛行、低空文旅、戶外探索、遊艇及封閉園區等場景;而Urban目前同樣可進入娛樂飛行和體驗場景,同時亦將長遠向輕量化、小型化和便攜化的方向推進,更接近未來個人交通工具的設想。
而這兩款產品的核心底座都來自「酷飛」自研的eVTOL專用飛控NA80。NA80採用雙餘度飛控架構,兩組飛控單元相互獨立、互為冗餘;每套飛控單元整合三個航空級IMU(IMU用於測量飛行器的角速度和加速度,相當於飛控感知機身運動的「內耳」)。系統透過交叉驗證識別感測器漂移和異常;一組飛控出現故障後,另一套飛控能夠接替控制任務,可實現毫秒級故障檢測和熱切換。
在環境適應、電磁相容、抗振動與衝擊、生產品質及全生命週期追溯等環節,「酷飛」的航空電力系統和生產體系屬軍工級標準,在極寒、高溫、持續振動、電磁干擾、濕熱鹽霧等複雜情況,都在產品設計之初納入考量。 在飛行過程中,系統會持續讀取駕駛輸入、機身姿態、感測器狀態和剩餘電量,並透過機載感知系統持續獲取周圍環境信息,對飛行器自身狀態和外部環境進行即時判斷。系統會對速度、高度、傾斜角度等關鍵狀態設定安全界線,並結合360°感知、避障、地形判斷等能力,對潛在風險進行主動辨識。
當使用者操作超出系統設定的安全範圍時,飛控會回應進行限制;當偵測到障礙物、異常姿態或其他風險狀態時,系統也可根據預設策略進行干預。電量下降到對應閾值後,飛行器還可進入預設的降落策略。換言之,透過「感知—判斷—干預」形成主動安全閉環,盡可能在風險真正演變為事故前一步介入。
還有,Urban採用封閉式槳扇和相應防護結構,首先從物理層面降低高速旋翼與駕駛者以及外部物體發生直接接觸的風險;根據不同機型和產品定位配置進一步的被動安全措施,包括機體安全氣囊、飛行員全身氣囊安全服,以及在部分機型上配置的整機降落傘等。 在目前的個人載人飛行器市場中,站姿設計至今仍是一條相對少見的技術路線,當前較具代表性的Jetson ONE、Pivotal Helix等產品均採用坐姿佈局。「酷飛」為什麼還要投入更多時間與資源,開發一款站姿飛行器?
「酷飛」成立於2022年底,總部位於杭州,是一支擁有雙院士背景的團隊。創立之初,「酷飛」就想要打造一種面向未來城市個人出行的交通工具,可承擔起一定距離內的個人短途移動。這種飛行器需要支援單人直接使用,能夠垂直起降,不依賴跑道;同時,還要足夠輕便,方便運輸、折疊收納和快速部署。
坐姿個人飛行器需要座椅、座艙和對應承力結構,這些部件會佔據空間,增加重量,也限制進一步折疊和縮小。若省去完整座艙,就有著更大輕量化和便攜化潛力。
「酷飛」創辦人兼CEO李偉一心要打造未來城市個人出行交通工具,可支援單人直接使用,能垂直起降,不依賴跑道,還要足夠輕便,方便運輸、折疊收納和快速部署。
「酷飛」創辦人兼CEO李偉,早在2013年就開始無人機和航空技術創業,隔年還考取了ASFC輕型運動固定翼航空駕駛證。此後幾年,他陸續參與無人機、航空科技和緊急裝備創業,也曾在山東推動成立無人機產業技術創新策略聯盟。
他一邊造無人機,一邊親自學習駕駛航空器,讓李偉看兩套截然不同的使用體驗。無人機飛控已能夠替人完成大量複雜操作,這套技術演進,能否繼續向載人飛行延伸?
「酷飛」聯合創始人,歐洲工程院院士王志勝教授長期在南京航空航天大學從事無人機工業應用、機電模擬、工業機器人和融合控制研究,主持過國家自然科學基金項目、20多項國防科研院所合作項目。李偉提出產品應足夠輕、直接,讓個人可真正使用;王志勝及技術團隊則要解決怎樣把一個不斷移動重心的人納入飛控閉環,同時保證整機穩定和安全。因此,「酷飛」從產品立項開始就選擇全端研發、圍繞整機整體設計、機身結構、動力系統、飛控、人機互動和安全策略進行一體化開發。
推出產品的同時,「酷飛」也宣布與中國人保、中國太保合作,正式落地超輕量飛行器產業首創的一體化保險方案,第三者責任提供每次事故200萬元責任限額,上機人員責任提供累計最高300萬元責任限額,疊加機身財產損失保障。
現時海外較出名的Joby、Archer等企業,已開發出能夠搭載多名乘客的「電動垂直起降飛行器」(eVTOL),以期在城市起降點之間提供空中交通服務。國內方面,進度較快的「億航智能」,透過無人駕駛的億航EH216-S產品,也取得了型號合格證、生產許可證、標準適航證和運營合格證,並開始在獲批運營點提供收費載人服務。
個人飛行器當下仍無法直接進入大規模城市通勤,現階段將優先從娛樂飛行、文旅體驗、戶外及封閉場景探索應用。海外市場已經提供了初步證明。
瑞典公司Jetson ONE目前飛行器的官方售價是14.8萬美元,且未來兩年的產能已售罄,Pivotal、LIFT等企業也開始建立預訂、培訓、交付和體驗一整套系統。
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