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张仲麟:这架国产飞机看上去一点都不“高大上”,但是……
TP500的一大特色就是其机身不是常见的椭圆横截面,而是方型横截面。这是因为TP500设计之初就是准备配套集装箱器进行使用,方型横截面机身可以将飞机体积的利用率达到最大,而不是如圆形或椭圆机身那样在装载方型集装箱器时有大量空间被浪费——空间的浪费往往意味着效率的下降。而TP500的机尾折开式舱门也是为在如此小的飞机上使用集装箱器以及装卸效率的最大化而设计的。
波音747货机的货仓横截面示意图,可见货舱内有不少空间被浪费
为了方便装卸,TP500机身可以折开作为货舱门
这里可以清楚看到,方型截面机身使得装载集装箱器时空间利用率达到了最大化,而可以折开的机身使得装卸效率较散货舱人工装卸提高了很多
对于货运飞机来说,成本以及运输效率是非常敏感的,但是对于时间有时候并不是那么敏感——一小时就到与两小时才到很多时候并没有本质区别,但如果后者能让运输成本大幅下降,那么使用运载量更为灵活的无人运输机则具备极大的吸引力。因此TP500使用的动力是活塞发动机,使其使用成本可以压到很低。
根据制造商壹通无人机介绍,使用TP500进行运输时可以将运输成本压到和干线喷气运输机相近的成本(如波音737改装的货机),但其使用灵活性则比干线喷气货机高了不少。
无人运输体系的前景
目前主流民用与军用无人机都是需要人员操控的,属于“人在回路中”。虽然说着“无人”但只是飞行器上无人,依然需要地面操作员进行操控,比较费操作员。而TP500无人运输机相较其他无人运输机最大的优势,则是其高度智能化的自主飞行能力。
据媒体介绍,TP500无人机在多数场景下可以根据自然环境、航路情报进行自主决策和飞行,而地面人员在必要时刻则能随时介入来接管飞行。这代表着TP500无人机是一种“人在回路外”无人机,起飞、巡航、降落整个流程都可以在无人介入的情况下完成,只有在突发紧急情况下才需要人工介入操控。这代表着一个操控站可以同时监控多架甚至十几架无人运输机,且只需要关注飞行状态,极大提升运行效率。
人在回路中的无人机往往天上一架飞机地上一套操控,只是把天上的飞行员换成地上的操作员
完全自主飞行并执行任务,一直是无人机发展的目标
TP500的问世代表着从起飞到降落整个流程都可以自主进行,这使得其在应用上具有极大的想象空间。目前已经有大型无人物流仓库与中转站了,而TP500使用的模块化集装箱器也非常适合无人设备进行自动化装卸。这些如果结合起来,那就能实现科幻电影与游戏中的场景了:无人仓库自动分拣物品,由无人装卸车装载到无人运输机上再由无人运输机运输到几百公里外的另一个无人仓库,实现全自动物流运作。
无人仓库早已成为了现实
不断穿梭于物流中心之间的无人运输机,或许很快会从游戏变成现实
TP500使用的是活塞动力发动机,而且其构型决定了低速性能好,对跑道要求也低,甚至一段几百米长的笔直公路就能让其起降。低起降场地需求让物流中心配套建设短跑道以供TP500起降并不困难,甚至如果使用更适应恶劣地形的起落架,以TP500的构型在平坦草地上起降也并非不可能,毕竟现在的起落架一看就是为跑道起降设计的。
与有人干线货机比起来,TP500的优势领域无疑是高密度小流量中短程空中物流运输。而在国内最适合这一场景的,无疑是地形地貌复杂的西南地区。虽然近几年国家在西南地区进行大量基建建设使得西南地区地面交通改善许多,但复杂地形与恶劣地质条件所带来的困难依然存在,而这也正是西南地区支线航空发达的原因——地面开车九转十八弯,天上两点一线直接就到。
正是基于同样的原因,TP500这类低起降需求的无人运输机在西南地区那是广阔天地、大有可为,甚至可以期待下TP500直接降落在村口的公路上,装上新鲜采摘的特色农产品运往物流中心再发往全国各地的场景。
当然,TP500的500千克载量对于货机来说实在有些不够看。但TP500有着浓重的技术验证色彩,只是一系列的起点。根据制造商壹通无人机公司的介绍,载重量在2-10吨的无人运输机也在规划之中,而运载能力为2吨的TP2000无人运输机已在研发。相比500公斤载量的TP500,具有2吨运载能力的TP2000无疑有更高的效能,也会更受市场欢迎,甚至一定程度上替代干线货机在物流运输中的位置。
军民融合大有可为
当我看到TP500首飞的报道时,首先浮现在脑海中的是一篇六十多年前的著名通讯《为了六十一个阶级兄弟》。这篇家喻户晓的报道讲述了山西陆平县发生大规模食物中毒急需特效药救命,而药则需要从北京调配。在所有人的努力之下,空军特别调配的运输机将载着特效药的箱子连夜空投了过去,及时挽救了大量生命。
不论在60年前还是在现在,偏远地区高时效性的应急物资需求是始终存在的,可能在草原上,可能在高原上,也可能在海岛上,这就将是TP500这类无人运输机大显身手的时候了。
TP500作为一个通用无人运输平台,自身也有着不小的发展空间,将其从集装箱器装卸改为空投物资在技术上不存在任何难度,而将目前适合跑道起降的起落架改为适应野战机场甚至平坦草地起降的起落架也不存在任何障碍,二战时期大量的经验证明,草地起降正是这类轻型活塞飞机最拿手的活了。
极高的灵活性及自主飞行能力和低成本,使得用无人运输机执行南海岛屿以及边境偏远哨所的补给任务成为了理所当然的事。笔者2021年年初在西藏旅游,在雅鲁藏布江的佛掌沙丘参观时,看到一架陆航米8直升机沿江飞行,后来看军报报道时才得知,当时某处大雪封路无法给哨所补给,于是使用直升机空运进行补给。目前来看,TP500完全可以胜任这样的任务,完成末端补给任务。
传统构型的活塞发动机飞机对于起降场地的要求那是低的离谱
当然,对于可以自主飞行的无人运输机——或者说无人机——的军民融合应用,我们格局要放得大一点,不仅仅局限于运个货送个快递。既然可以在完全自主飞行的情况下运输载荷,那自然也具备了在完全自主的条件下将载荷(不论这载荷是什么)投送到指定位置的能力。
基于无人运输机自主飞行的控制律研发及使用经验,将其成果应用到其他空中无人飞行载具平台上也是情理之中。毕竟大家干的都是将载荷送到特定位置的活,至于送达的载荷是什么,在扔下去时也基本没啥差别。
“开门!送快递的!”
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标签 无人机- 原标题:TP500无人运输机的背后是广大天地大有可为 本文仅代表作者个人观点。
- 责任编辑: 陈轩甫 
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