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无人机根据飞机形态大体上分为直升机、固定翼、多旋翼，现在比较常见的是多旋翼无人机。它操作简便，起降灵活，多用于消费级市场。固定翼和直升机相对载荷较高、续航时间更长，不过机体结构相对复杂，多用于军用和专业级民用市场。 除了以上三类无人机，其实还有一类我们相对陌生的机型正在逐渐进入民用市场——“涵道式飞行器”，从外观上看它是在常规的螺旋桨外罩一个圆筒状涵道而成的。虽然听上去有些陌生，但国外涵道风扇无人飞行器的研究从20世纪80年代就已兴起，尤其以美国研究技术最为领先。由于技术难度高，资金投入大，并且尚未有明确的市场应用，因此国内主要是少数高校和科研机构在进行涵道式飞行器领域的研究。
酷黑科技（北京）有限公司是市面上为数不多的专注于涵道飞行平台的研发，并希望将其商业化的公司之一。而酷黑科技的终极目标，是开发出基于涵道飞行平台技术的飞行汽车。 酷黑科技CEO Larry表示，其研发的双涵道飞行平台的升力体主体包括涵道圈、螺旋桨、电机、导流片四个主要组成部分。涵道圈内包括提供主要升力的螺旋桨，电机提供动力，舵面负责改变气流方向。酷黑科技的第一款产品是载重2kg左右的轻型涵道式飞行机器人，其改进升级版本正在迭代开发中。 在路径规划和避障方面， Larry表示由于涵道式飞行机器人的飞行环境都比较复杂，因此不能像其他类型的无人机一样仅依靠GPS进行导航，而需要使用包括双目、惯导、激光雷达等在内的多传感器融合方案。酷黑科技已和其他传感器公司建立了合作关系，共同开发定制的低功耗、低重量、和飞行机器人匹配的SLAM传感器。 在应用方面，Larry强调，他们并不是和现有的无人机产品抢蛋糕，而是在创造增量市场。涵道飞行器拥有三个核心优势，使得它可以在狭小的环境中进行起降和作业，非常适于复杂城市环境的飞行。首先，其在相同载重下，相比于其他类型的无人机，涵道飞行器的结构更加紧凑，其安全通过空间尺寸需求仅为多旋翼无人机和直升机的1/4-1/6。第二个优势在于涵道结构有效的减小了气动干扰和噪声，使得它具有良好的隐蔽性，能够为信息采集、情报侦察、人质救援、城市特种反控等警用领域内的难点问题提供更加有效的解决实施方案。第三个优势在于它能够在复杂狭窄的环境下“零距离”接触障碍物作业，加入机械臂等外部操作机构后，即可对高空中目标作业对象开展如传感器布置、接触式测量、清理障碍、阀门闸刀操作等物理层面接触式的作业。
除了酷黑科技，包括洛克希德马丁、霍尼韦尔、哈尔滨盛世特种飞行器等公司也在进行涵道飞行器的开发。酷黑科技CEO Larry告诉36氪，除了飞行控制技术门槛高，涵道式飞行器的研发难点还体现在涵道的气动结构设计方面，其相关结构参数决定了涵道升力系统的效率，比如涵道出口滑流面积与螺旋桨桨盘面积之比，涵道剖面翼型以及涵道截面的长宽比等。 Larry表示，他们最大的优势其实是团队优势。酷黑团队已在涵道飞行平台研发领域深耕多年，拥有数年的技术先发期。另外，涵道式飞行器此前多应用于军事领域，在民用领域的实际应用比较少，没有形成成熟的设计流程。而且涵道式螺旋桨气动设计融合了多个行业的设计经验，涵道和桨之间有强气动耦合关系，但是现在尚没有特别明晰的定量的设计与计算方法。酷黑科技在这两个方面也有比较丰富的经验。 从现实角度讲，飞行汽车产品达到真正成熟落地可能依然需要5-10年的研发投入期。在此之前，酷黑科技的主要盈利模式是涵道式飞行平台及周边产品的销售。Larry表示，预期首款产品的主要购买客户是高校和科研院所，用来进行复杂三维环境内机器人技术研究，现已有预售订单。这些研发型种子用户不仅可以帮助酷黑科技进行技术和产品的迭代，还可以帮助酷黑科技拓展涵道式飞行平台的应用方向。 中国通航网 www.ga.cn 通航翻译 www.aviation.cn 本文链接地址：入选腾讯AI加速器 酷黑科技想用涵道飞行器改变未来城市的天空 |
