一架無人機(jī)的誕生

羅東

“它（無人機(jī)）其實(shí)是我們大腦、眼睛和手的組合延伸，幫助我們更好地突破空間的限制?！?015年8月，在北京微軟孵化器，億航戰(zhàn)略總監(jiān)、北京分公司總經(jīng)理李智源對(duì)《二十一世紀(jì)商業(yè)評(píng)論》（下稱《21CBR》）記者說。

研究機(jī)構(gòu)EVTank近期發(fā)布的《2015年度民用無人機(jī)市場(chǎng)研究報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示，2014年全球民用無人機(jī)銷量為37.8萬架，其中專業(yè)級(jí)無人機(jī)銷量占33%，消費(fèi)級(jí)無人機(jī)銷量占67%。預(yù)計(jì)2015年全球民用無人機(jī)將同比保持50%的增長態(tài)勢(shì)。到2020年，全球無人機(jī)年銷量有望達(dá)到433萬架，市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到259億美元。

一時(shí)間，競爭者蜂擁而至。

正要從微軟孵化器畢業(yè)的億航憑借首款產(chǎn)品Ghost智能無人機(jī)的量產(chǎn)，在8月24日獲得4200萬美元B輪融資，公司估值較16個(gè)月前成立時(shí)翻了100倍。不過，億航盡管宣稱已經(jīng)開始大規(guī)模生產(chǎn)銷售，但并未對(duì)外公布總體銷售數(shù)據(jù)。和估值同樣兇猛的“APP”們不同，無人機(jī)的生產(chǎn)和銷售在消費(fèi)者眼里還算新鮮事物，而且涉及到復(fù)雜的制造領(lǐng)域，門檻更高。

“粗看，每家產(chǎn)品好像都差不多，但一臺(tái)無人機(jī)的定位和總體體驗(yàn)由無數(shù)細(xì)節(jié)組成，而差別就在這些細(xì)節(jié)上。另外，對(duì)那些相對(duì)成熟的無人機(jī)制造企業(yè)而言，每家的技術(shù)和設(shè)計(jì)方案其實(shí)無所謂好壞，關(guān)鍵在于從企業(yè)要做個(gè)什么產(chǎn)品出發(fā)，所做的取舍和平衡?！?李智源說。

2014年6月起，億航先后在點(diǎn)名時(shí)間和淘寶嘗試了兩次產(chǎn)品眾籌，其時(shí)，還沒加入億航但已經(jīng)是多年模玩愛好者的李智源先買了一架嘗鮮。不過拿到手的興奮勁兒還沒過，他就給億航官方寫信反饋意見了。

李智源的第一反應(yīng)是：這不是做車模，是做航模，要那么重干嗎？不過可以肯定的是，手里這款飛行器肯定耐摔，從10米、20米的空中掉下來都估計(jì)不會(huì)壞掉。

這其實(shí)是消費(fèi)無人機(jī)制造過程里要考慮的第一個(gè)平衡點(diǎn)：續(xù)航與安全。

在理論上，一款無人機(jī)一定是在足夠輕的情況下兼顧結(jié)實(shí)，因?yàn)闄C(jī)身太重一定會(huì)影響續(xù)航時(shí)間。而一款無人機(jī)的重量構(gòu)成通常分為三個(gè)部分：電池、電機(jī)、機(jī)身。以Ghost航拍版為例，其整體重量為1266克，電池（5400毫安鋰聚合物電池）和電機(jī)重量占據(jù)一半以上。電池技術(shù)突破是目前整個(gè)IT制造業(yè)面對(duì)的難題，事實(shí)上即便Ghost把整機(jī)做到1公斤，其飛行時(shí)間也只在15-23分鐘。因此，在電池、電機(jī)、云臺(tái)重量幾乎沒有下降空間的前提下，從減重角度，機(jī)身基本成了企業(yè)唯一可以發(fā)揮的地方。

不過，專攻農(nóng)業(yè)植保領(lǐng)域、生產(chǎn)商用無人機(jī)的東海君航航空科技有限公司董事、副總經(jīng)理王亮對(duì)《21CBR》記者介紹，當(dāng)上升到商用領(lǐng)域，除了考慮續(xù)航外，還必須考慮載重量，因?yàn)橹挥休d重量上去了，才能有效率地實(shí)現(xiàn)各種功能：“我們的產(chǎn)品目前有效載重負(fù)荷是80公斤，除去機(jī)體本身的重量（20公斤），還可以搭載60公斤，這是一些功能比如滅火、噴灑農(nóng)業(yè)效率的基礎(chǔ)保證。”此外，君航的商用無人機(jī)本身體積也遠(yuǎn)比消費(fèi)級(jí)無人機(jī)大，大約為1.5長和1.5米寬，而億航Ghost航拍版的長度僅為455毫米。

在機(jī)身重量做“減法”包括兩個(gè)途徑：

首先是材料選擇。國內(nèi)消費(fèi)級(jí)無人機(jī)通用的材料多為一種高強(qiáng)度復(fù)合型的工程塑料，兼顧韌性和強(qiáng)度。而業(yè)界公認(rèn)制造無人機(jī)非常理想的材料是碳纖維的復(fù)合材料：更輕、更堅(jiān)固，燃點(diǎn)也更低，但以國內(nèi)目前的技術(shù)而言，碳纖維還無法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模低成本生產(chǎn)，需要人工完成。君航選擇的材料就是碳纖維。當(dāng)然，他們面對(duì)的難點(diǎn)還是碳纖維目前在國內(nèi)還沒辦法機(jī)械量產(chǎn)，只能依靠手工把“碳布”（碳纖維制造材料的業(yè)內(nèi)俗稱）貼合。君航采用碳纖維材料全部手工作業(yè)，半年時(shí)間也只做出來4架無人機(jī)，定價(jià)在25萬元以上——這個(gè)制造效率和價(jià)格顯然不是消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)可以承受的。

其次就是設(shè)計(jì)工藝和取舍。正如李智源所說，企業(yè)需要考慮的是如何在“飛行時(shí)間更長但碰一下可能就壞了”或者“飛行時(shí)間更短，摔個(gè)10次8次都沒事”之間找到平衡。此外，工藝和設(shè)計(jì)上的改進(jìn)也能幫助機(jī)身降低重量，王亮介紹，君航產(chǎn)品在工藝上十分先進(jìn)，整個(gè)機(jī)身沒有一顆螺絲釘，對(duì)普通人而言，拿到包裝的3分鐘內(nèi)，只要嚴(yán)格按照說明書，就能把產(chǎn)品組裝起來。

機(jī)身重量的博弈只是無人機(jī)制造中的取舍難題之一。李智源的觀點(diǎn)是：只能在諸多需求和設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)上盡可能做到平衡，然后突出其中某一個(gè)方面，而這個(gè)突出的點(diǎn)就是產(chǎn)品的市場(chǎng)定位，比如有用戶問“Ghost為什么不能做大一點(diǎn)”，那億航只能回答：“我們要考慮用戶的便攜性?！?/p>

而最核心的命題是：在電池技術(shù)還難以突破的今天，如何考慮一款無人機(jī)從成本到續(xù)航再到操控體驗(yàn)三個(gè)維度之間的平衡？

動(dòng)力系統(tǒng)是影響飛行體驗(yàn)的基礎(chǔ)條件，也是進(jìn)階要素。而動(dòng)力系統(tǒng)也面臨著體驗(yàn)和成本的差異。李智源介紹，億航目前電機(jī)供應(yīng)商是老虎電機(jī)，雖然是國內(nèi)廠商，但也是海內(nèi)外知名的老牌企業(yè)，而對(duì)非專業(yè)人士來說，可能看著電機(jī)指標(biāo)都差不多，但在加工精度、一些關(guān)鍵部件的使用（比如軸承）等因素上，一點(diǎn)點(diǎn)差距可能就會(huì)影響到飛機(jī)在航拍時(shí)候的穩(wěn)定性。

另外，飛機(jī)在航空時(shí)會(huì)遇到瞬息萬變的風(fēng)向、氣壓，理論上飛機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間越快，傳感器精度越高，帶來的飛行體驗(yàn)和應(yīng)急處理就越好，但所有都做到最好就意味著成本大幅度上升，比如目前最好的傳感器價(jià)格就高于一個(gè)飛機(jī)價(jià)格（目前Ghost航拍版售價(jià)4699元）?！皻w根到底，就看廠商的定價(jià)策略和評(píng)估一個(gè)零部件的提升帶來的效益值得不值得了?！袄钪窃磳?duì)《21CBR》記者說。

還有一些設(shè)計(jì)屬于“怎么都有理”的類型。目前消費(fèi)級(jí)無人機(jī)都屬于多懸翼類別，螺旋槳設(shè)計(jì)在機(jī)體上方和下方分別有不同的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)。李智源介紹，把螺旋槳設(shè)計(jì)在機(jī)體上方的好處是可以做大一點(diǎn)，給飛機(jī)更強(qiáng)的動(dòng)力，同時(shí)因?yàn)樗械碾姍C(jī)在上面，下面的裝載空間會(huì)更大一些，設(shè)計(jì)方案也更靈活。同時(shí)一旦發(fā)生了墜機(jī)事故，由于電機(jī)的位置在上，使得電機(jī)不容易受到傷害。

至于相應(yīng)的弊端是：螺旋槳朝上防水效果不是很好，盡管目前無人機(jī)做得都不錯(cuò)，但仍然存在滲水導(dǎo)致電條短路的可能性。而上旋槳由于距離地面之間還有一個(gè)機(jī)體，產(chǎn)生的氣流會(huì)相對(duì)紊亂一些，影響螺旋槳的利用效率。億航選擇的是下旋槳解決方案。

而到了君航生產(chǎn)的農(nóng)林植保機(jī)級(jí)別，考慮的就不是上旋槳和下旋槳的取舍了，其采取的方案是“四軸八槳”，機(jī)體分四個(gè)航道，每個(gè)航道都有上下兩片螺旋槳，通過對(duì)槳片旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的控制，來提供更大的動(dòng)力。

在李智源看來，無人機(jī)最重要的部分其實(shí)是“大腦”，也就是控制系統(tǒng)，而這正是億航最拿手的地方。這種控制系統(tǒng)包含兩個(gè)層面：

其一是億航一直推廣的手機(jī)操控解決方案，能夠通過手機(jī)一鍵完成起飛、解鎖、返航、降落、跟隨、懸停，并同時(shí)完成飛行和云臺(tái)任務(wù)：“傳統(tǒng)遙控器的方式還需要一定的飛行訓(xùn)練，甚至在一些翻滾懸停等操作上需要很長時(shí)間的精度訓(xùn)練。但我們的目標(biāo)是在手機(jī)上用傻瓜化的一鍵方式解決，當(dāng)然也不影響喜歡遙控器的拼操控技術(shù)。“

其二，就是各種各樣的飛行功能，比如失聯(lián)的時(shí)候自動(dòng)返航、接近地面的自動(dòng)提醒，甚至包括類似黑匣子的飛行記錄功能，而不只是消費(fèi)級(jí)無人機(jī)，“大腦”在商用級(jí)別的飛機(jī)中也非常重要。

王亮介紹，君航和億航實(shí)際上是兄弟企業(yè)。前者擅長制造，后者擅長軟件與算法。后者對(duì)其推廣農(nóng)林植保機(jī)也起到非常關(guān)鍵的作用，比如農(nóng)藥噴灑，如果需要效率最大化，那么就需要無人機(jī)至少和地面保持一樣的高度，才能保證作物被均勻噴灑。此外，還需要計(jì)算有一定噴灑面積的路線設(shè)計(jì)，這在平原地區(qū)，方方正正的農(nóng)田自然不是問題，無人機(jī)幾個(gè)來回按照既定路線就能完成任務(wù)。但是在不規(guī)則的丘陵甚至山地地區(qū)，無人機(jī)要始終保持和陡峭不平的地面一樣的高度，以及在農(nóng)田不規(guī)則的邊界范圍內(nèi)有效率的作業(yè)，就需要“大腦”的支持了。

“大腦”對(duì)無人機(jī)的支持還有一個(gè)更重要的價(jià)值，就是防止飛行器成為恐怖襲擊工具。王亮介紹，除了做買賣備案以防范風(fēng)險(xiǎn)外，通過和高德這類地圖廠商的合作，在技術(shù)上是有可能規(guī)避成為恐怖襲擊工具的：“關(guān)鍵的地點(diǎn)已經(jīng)被設(shè)定為禁飛區(qū)了，無法通過導(dǎo)航到達(dá)，即便你想設(shè)定一個(gè)筆直的方向，但真到了禁飛區(qū)，飛機(jī)會(huì)‘自己’繞過去?！?/p>

李智源認(rèn)為，無人機(jī)就像個(gè)機(jī)器人，能幫助你實(shí)現(xiàn)“從A到B”，而且這個(gè)行程是脫離地面的，同時(shí)飛機(jī)又是一個(gè)負(fù)載的平臺(tái)，本身就帶了各種傳感器、儀器，其實(shí)現(xiàn)的功能一定會(huì)比智能手機(jī)更多，應(yīng)用更廣。他介紹了一個(gè)讓他自己都想象不到的案例：“我們一個(gè)買家拿無人機(jī)來海釣，因?yàn)楹ａ炐枰诖w較遠(yuǎn)的地方投放魚鉤和魚餌，而在海上操作起來又有一定的風(fēng)險(xiǎn)，這時(shí)候就可以靠無人機(jī)投送。甚至未來還可能感應(yīng)魚是不是會(huì)咬鉤，直接把魚釣上來?！?/p>