打無人駕駛的“飛的”還有多遠(yuǎn)？

解雪薇

2020年5月9日，廣州南沙，億航無人駕駛飛機(jī)進(jìn)行一次載人試飛。圖/視覺中國

打開手機(jī)軟件，輸入地址，便可搭乘無人駕駛的“空中飛的”前往目的地，這在未來或?qū)⒉辉偈菈簟?/p>

日前，中國民用航空局發(fā)布《民用無人駕駛航空發(fā)展路線圖 V1.0》（下簡稱“《路線圖》”），提出2025年、2030年及2035年將分別實(shí)現(xiàn)短、中、中長距離載人無人駕駛航空器探索應(yīng)用的時(shí)間表。

城市空中交通概念近年來屢見不鮮，多個(gè)國家已發(fā)布城市空中交通規(guī)劃方案，飛行汽車成為新的風(fēng)口。迄今為止，全球范圍內(nèi)已有200家企業(yè)加入“飛車混戰(zhàn)”。中國則率先實(shí)現(xiàn)了無人駕駛航空器適航零標(biāo)準(zhǔn)的突破。當(dāng)下，我們距離乘坐無人駕駛的“飛的”通勤還有多遠(yuǎn)？

民航局8月22日發(fā)布的《路線圖》指出，到2025年，以城市通勤運(yùn)輸為代表的短距離載人飛行將開展應(yīng)用示范。到2030年和2035年，城郊、城市間的中距離載人運(yùn)輸，以及城市間載人運(yùn)輸則將分別開啟探索應(yīng)用。9月2日，民航局機(jī)場司副司長馬志剛在城市空中交通國際發(fā)展論壇透露，機(jī)場司考慮成立專項(xiàng)課題組，開展飛行汽車垂直起降場技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)針對性研究。

近幾年，飛行汽車受到熱捧。飛行汽車，即電動垂直起降飛行器（eVTOL），長相上有點(diǎn)類似直升機(jī)，波音、空客等老牌飛機(jī)制造商及騰訊、Uber等科技公司紛紛入局這一領(lǐng)域。由于全球航空業(yè)監(jiān)管機(jī)構(gòu)對航空器安全適航審定的高門檻、試飛周期普遍較長，加上eVTOL產(chǎn)品在電動化、旋翼結(jié)構(gòu)等方面與傳統(tǒng)客機(jī)的差異，導(dǎo)致有人駕駛的飛行汽車適航認(rèn)證全球仍在探索中，無人駕駛航空器的適航審定更屬空白。

今年2月，中國民航局發(fā)布了《億航EH216-S型無人駕駛航空器系統(tǒng)專用條件》（下簡稱“《專用條件》”），明確了這一型號航空器系統(tǒng)的最大起飛重量、飛行高度、可搭載乘員數(shù)量、地面控制站全程對航空器的監(jiān)視、機(jī)上乘員可使用移動通信網(wǎng)絡(luò)與地面語音、視頻通信等?！秾Ｓ脳l件》發(fā)布前，全球范圍內(nèi)尚無先例。但民航局也指出，目前尚未對該類型航空器系統(tǒng)頒發(fā)適航規(guī)章。

億航智能是中國民航局批準(zhǔn)的首家載人級自動駕駛飛行器適航審定試點(diǎn)單位。億航智能副總裁賀天星對《中國新聞周刊》說，EH216-S型的適航審定工作正在進(jìn)行中，目前在開展部分摸底測試。億航EH216-S已在國內(nèi)城市內(nèi)、海岸線、景區(qū)、人口不稠密的特色小鎮(zhèn)等11個(gè)應(yīng)用場景試飛行，最大飛行速度為130千米/小時(shí)。這一型號的飛行器每次最多可坐兩人。截至今年第二季度，EH216-S共完成5700多架次試飛行，包括在廣州、深圳、三亞等城市的空中旅游觀光。億航計(jì)劃，先在一部分城市試飛行，之后再將這一無人駕駛飛行器推廣到全球更多城市。

國內(nèi)對自動駕駛航空器的適航認(rèn)證“先行一步”。美國聯(lián)邦航空局（FAA）和歐洲航空安全局（EASA）則對此保持謹(jǐn)慎態(tài)度。有航空業(yè)界人士指出，F(xiàn)AA和EASA從概念上不認(rèn)可這一方式具備足夠安全性。

一位不愿具名的業(yè)內(nèi)人士表示，無人駕駛航空器載人要求的自動化程度更高，是全新領(lǐng)域，要起碼達(dá)到民航客機(jī)的安全水準(zhǔn)或與之相似的安全性能數(shù)量級，才能保障實(shí)際飛控可靠。在他看來，載人無人駕駛航空器有很多隱憂，比如大部分機(jī)型研發(fā)時(shí)間尚短、運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)更加不足，“甚至不少企業(yè)尚在驗(yàn)證縮比機(jī)型，其原型機(jī)還未首飛”。再者，無人駕駛航空器出現(xiàn)緊急情況時(shí)，用于調(diào)控航空器的系統(tǒng)智能化水平還不夠高。

自動駕駛航空器飛行在低空域。在國內(nèi)，低空域的范圍是距離地面100米～1000米，億航EH216-S的最大飛行高度為200米。低空飛行意味著面對更加復(fù)雜的氣象環(huán)境。清華大學(xué)車輛與運(yùn)載學(xué)院教授、中國首位萊特兄弟獎?wù)芦@得者張揚(yáng)軍對《中國新聞周刊》分析說，民航客機(jī)的自動駕駛一般是在巡航高度8000米至10000多米的高空，氣象條件較好;而無人駕駛航空器所在的低空區(qū)域氣象條件復(fù)雜，尤其是低空風(fēng)切變等，嚴(yán)重影響飛行安全性。對氣象環(huán)境的感知、決策及應(yīng)對比較復(fù)雜，“這對載人無人駕駛航空器是巨大的挑戰(zhàn)”。

張揚(yáng)軍進(jìn)一步指出，目前的智能無人駕駛還主要適用于良好氣象條件下的非高密度飛行，如風(fēng)和日麗天氣進(jìn)行旅游觀光等。暫時(shí)無法做到大量無人駕駛航空器全天候高密度飛行。

6月27日，2022中國（石家莊）國際新能源、智能汽車博覽會上，小鵬汽車發(fā)布的一款“旅航者T1”飛行汽車。圖/IC

武漢大學(xué)動力與機(jī)械學(xué)院教授鄭貴林對《中國新聞周刊》說，大多數(shù)民航客機(jī)在巡航時(shí)都處于自動駕駛狀態(tài)。但從安全性上講，設(shè)備是否進(jìn)入自主導(dǎo)航由飛行駕駛員操縱。在他看來，民航客機(jī)之所以能保證相對安全，關(guān)鍵在于有經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識的駕駛員。民航客機(jī)上，駕駛員是不可替代的角色。

億航的自動駕駛飛機(jī)依靠人工智能算法，可實(shí)現(xiàn)全程自動飛行。賀天星對《中國新聞周刊》說，公司將IT領(lǐng)域的“全備份”理念融合到自動駕駛飛行器的設(shè)計(jì)中，包括螺旋槳、各類傳感器、動力系統(tǒng)、電池等關(guān)鍵部件均采用全備份設(shè)計(jì)，如EH216-S共有16個(gè)螺旋槳。當(dāng)個(gè)別螺旋槳遭遇故障停轉(zhuǎn)時(shí)，其他螺旋槳會自動補(bǔ)足動力，保證飛行器平穩(wěn)飛行。突發(fā)狀況發(fā)生時(shí)，億航的地面指揮調(diào)度中心也會及時(shí)介入，人工參與管理。

賀天星稱，調(diào)度系統(tǒng)會提前為乘客規(guī)劃多條路線。當(dāng)一條航線出現(xiàn)突發(fā)情況時(shí)，系統(tǒng)會自動選擇另一條最優(yōu)航線繼續(xù)執(zhí)行指令，并通過4G/5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理和飛行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸。

能否產(chǎn)業(yè)化不僅要以穩(wěn)定的需求為依歸，亦取決于相關(guān)產(chǎn)業(yè)的生態(tài)，包括電池、電機(jī)等方面的技術(shù)突破、制造商的投資意向、政策支持、運(yùn)營規(guī)范的制定等。

張揚(yáng)軍強(qiáng)調(diào)，航空器空中飛行遇到故障等緊急情況時(shí)，無法像地面行駛汽車一樣停在路邊，必須啟動修復(fù)系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)的安全模式，以確保安全降落停靠。這也是無人駕駛航空器面臨的最主要挑戰(zhàn)之一。張揚(yáng)軍認(rèn)為，就像自動駕駛出租車初期設(shè)置安全員，最后逐漸過渡到完全無人駕駛一樣，載人無人駕駛航空器也可能遵循相似的發(fā)展途徑。

賀天星說，億航的無人駕駛航空器可以通過算法及傳感器，幫助航空器快速識別低空域里的障礙物，進(jìn)行自動規(guī)避。張揚(yáng)軍認(rèn)為，除了無人駕駛航空器本身，更重要的是空中管理規(guī)則和監(jiān)管體系的建立。數(shù)字化空域規(guī)劃和建設(shè)，是無人駕駛航空器安全高密度飛行的重要基礎(chǔ)。此外，起降點(diǎn)的設(shè)置等也都是需要思考的問題。

比起無人駕駛“飛的”短期內(nèi)走入現(xiàn)實(shí)，不少專家更看好貨運(yùn)市場。無人機(jī)載貨在物流領(lǐng)域已開始應(yīng)用，美團(tuán)、阿里、京東、順豐等企業(yè)均有布局，“先載貨再載客”更符合先簡后難的發(fā)展邏輯。

前述業(yè)內(nèi)人士推測，短期內(nèi)無人駕駛航空器難以成為大規(guī)模通勤的工具。相比之下，無人機(jī)載貨比載人在安全性及飛行品質(zhì)等方面要求更低，且更注重經(jīng)濟(jì)性和時(shí)效性。在他看來，前期自動駕駛的“飛的”將處于積累飛行數(shù)據(jù)和運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)階段，“可以邊試邊行，在摸索中前進(jìn)和完善”。

據(jù)摩根士丹利預(yù)測，全球飛行汽車行業(yè)將在2030年達(dá)到3000億美元的市場規(guī)模，并在2040年增長到1.5萬億美元。無人駕駛“空中的士”目前價(jià)格無從參考。在商業(yè)化應(yīng)用前，億航在特定應(yīng)用場景的試飛行均為免費(fèi)。

賀天星表示，相較地面的士，乘坐載人自動駕駛航空器至少可以節(jié)省一倍以上時(shí)間，公司未來會基于成本進(jìn)行模型測算進(jìn)而定價(jià)。

至于未來無人駕駛的“飛行汽車”能否有“拼機(jī)”模式，令乘客出行成本更低？賀天星說，相信未來會有無人駕駛的4至6座的“空中小巴”，或更大型的“空中大巴”出現(xiàn)，但需要大眾理念上的接受，和硬件配套設(shè)施的結(jié)合。張揚(yáng)軍分析說，從技術(shù)上來講，新能源電動推進(jìn)動力系統(tǒng)的功重比低，即電動推進(jìn)系統(tǒng)太重，導(dǎo)致載荷小、航程短，這是今后要解決的問題。

如果按照民航局的時(shí)間表，到2030年和2035年，將實(shí)現(xiàn)城市間的無人駕駛載人運(yùn)輸，這有點(diǎn)類似于國內(nèi)外的支線航空業(yè)。美國區(qū)域航空公司協(xié)會提供的數(shù)據(jù)顯示：2017年，支線航空公司占美國所有定期客運(yùn)航班的41%。未來無人駕駛的“飛的”能否有大規(guī)模商業(yè)化的可能？

前述業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，“飛的”優(yōu)勢主要體現(xiàn)在時(shí)效性及觀賞性，“這會成為對時(shí)效要求較高人士的選擇”。另外，低空風(fēng)景較地面“車龍”也具備一定觀賞性。他指出，航線是非常珍貴的資源，未來飛行汽車的數(shù)量不可能和地面汽車一樣多。這也決定了價(jià)格會相對比較高，“從成效來說，如果能解決10%至20%的城市交通問題，已經(jīng)是非常成功的一件事”。

在他看來，載人無人駕駛航空器的商業(yè)化，仍有很長的路要走，“僅市場需求方面，很多人的評估是出于想象和推算，相較于汽車工業(yè)體量，載人無人機(jī)的需求相對更小眾”。據(jù)他看來，能否產(chǎn)業(yè)化不僅要以穩(wěn)定的需求為依歸，亦取決于相關(guān)產(chǎn)業(yè)的生態(tài)，包括電池、電機(jī)等方面的技術(shù)突破、制造商的投資意向、政策支持、運(yùn)營規(guī)范的制定等。運(yùn)營模式的選擇是重中之重，如果找不到好的運(yùn)營模式，就無辦法實(shí)現(xiàn)規(guī)模化運(yùn)營。

張揚(yáng)軍指出，無人駕駛航空器的電動化、智能化產(chǎn)業(yè)鏈和汽車行業(yè)具有很高的融合度，即未來自動駕駛“飛的”的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)一定是跟汽車緊密融合。目前，就電機(jī)電池等關(guān)鍵部件及系統(tǒng)的安全性來講，想要達(dá)到航規(guī)級的要求，還要做大量工作?！暗律挛锒紩袕?qiáng)大的生命力”。張揚(yáng)軍認(rèn)為，產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要依托一個(gè)很好的生態(tài)。

有國外航空業(yè)觀察人士認(rèn)為，國內(nèi)載人無人駕駛航空器提出的運(yùn)營概念和應(yīng)用場景沿襲了歐美國家的思路，但中國的城市規(guī)劃、人口密度、軌道交通發(fā)展水平、地理特征與歐美國家差別巨大，最終應(yīng)用場景可能跟設(shè)想的城市空中通勤并不一致。

對此，在張揚(yáng)軍看來，全球航空領(lǐng)域的載人無人駕駛進(jìn)入了一個(gè)“無人區(qū)”。他坦言，中國和國外的國情不太一樣，目前某些技術(shù)國外或許領(lǐng)先于中國，但中國有著強(qiáng)大的內(nèi)需驅(qū)動，和較好的汽車電動化、智能化技術(shù)基礎(chǔ)，這會有助于加速形成更完善的生態(tài)。