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我國(guó)大型無人貨機(jī)發(fā)展的探索研究

發(fā)布日期:2018-05-10??來源:臨空經(jīng)濟(jì)研究中心我要投稿我要評(píng)論

摘要:在安全性、經(jīng)濟(jì)性、時(shí)效性、交通區(qū)位等因素的影響下,我國(guó)大型無人貨機(jī)取得了快速發(fā)展。大型無人貨機(jī)是在通用航空領(lǐng)域用作貨物運(yùn)輸、農(nóng)林作業(yè)等活動(dòng),替代有人機(jī)的無人化航空器。本文將我國(guó)大型無人貨機(jī)的市場(chǎng)分為西南地區(qū)等陸路運(yùn)輸不便的運(yùn)輸市場(chǎng)、中東部等高時(shí)效性和高附加值貨物的運(yùn)輸市場(chǎng)和農(nóng)林作業(yè)等通用航空市場(chǎng)三部分,并對(duì)其優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了具體分析。但大型無人貨機(jī)的發(fā)展也面臨著適航性、空域政策、機(jī)場(chǎng)體系和社會(huì)輿論問題。針對(duì)這四個(gè)問題,本文提出相應(yīng)建議,即要增加技術(shù)研發(fā)投入,滿足無人機(jī)適航性;逐步開放低空領(lǐng)域,簡(jiǎn)化飛行申報(bào)程序;加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),完善通用機(jī)場(chǎng)體系;積極引導(dǎo)社會(huì)輿論,建立安全監(jiān)管制度。

大型無人貨機(jī)是在通用航空領(lǐng)域用作貨物運(yùn)輸、農(nóng)林作業(yè)等活動(dòng),替代有人機(jī)的無人化航空器。2017年7月國(guó)務(wù)院發(fā)布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》,指出要大力發(fā)展智能運(yùn)載工具,發(fā)展消費(fèi)類和商用類無人機(jī),建立專業(yè)化服務(wù)體系,完善空域管理措施,并在無人機(jī)等優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域加快打造人工智能全球領(lǐng)軍企業(yè)和品牌。同年10月,國(guó)務(wù)院發(fā)布《關(guān)于積極推進(jìn)供應(yīng)鏈創(chuàng)新與應(yīng)用的指導(dǎo)意見》,指出智慧物流技術(shù)和裝備的應(yīng)用將促進(jìn)制造供應(yīng)鏈的智能化,推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革。

目前無人貨機(jī)分為兩大類:一種是主要用于中短途貨物運(yùn)輸?shù)拇笮蜔o人貨機(jī),為本文的重點(diǎn)研究對(duì)象。國(guó)際無人貨機(jī)會(huì)議中提到,UCA(unmannedcargo aircraft)是指有效載荷為1噸以上的中短途貨運(yùn)無人機(jī),用以彌補(bǔ)其他運(yùn)輸方式的不足。另一種是針對(duì)物流末端配送而設(shè)計(jì)的小型無人貨機(jī),機(jī)型以多旋翼為主,本文不做重點(diǎn)介紹。

基于以上研究,本文將大型無人貨機(jī)定義如下:大型無人貨機(jī)(largeunmanned cargo aircraft)指的是有效載荷在1噸以上,滿載航程達(dá)到1 000公里,貨艙容積在10立方米以上;擁有全自主的起降方式和巡航能力,能按照預(yù)定航線將貨物從某地運(yùn)往其他地區(qū)的飛行器。

一、大型無人貨機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀

(一)國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀

歐洲方面,西班牙無人機(jī)設(shè)計(jì)制造商SingularAircraft公司宣布,研發(fā)了四年的Flyox水陸兩棲無人機(jī)于2015年8月成功首飛。2016年下半年,該公司已開始批量生產(chǎn)新型重型水陸兩棲無人機(jī)FlyoxMark I(見圖1)和Mark II,并交付肯尼亞、盧旺達(dá)兩國(guó)使用。

我國(guó)大型無人貨機(jī)發(fā)展的探索研究

圖1 Flyox Mark I大型無人貨機(jī)  來源網(wǎng)絡(luò)

非洲方面,肯尼亞、盧旺達(dá)已將大型無人貨機(jī)投入商業(yè)運(yùn)行,并出臺(tái)了相關(guān)的法律。2017年1月,肯尼亞星空航空(AstralAviation)應(yīng)用Flyox Mark I無人貨機(jī)進(jìn)行運(yùn)輸。該款無人機(jī)具有在水面和未鋪設(shè)的跑道上起降的能力??夏醽喰强蘸娇展镜?ldquo;無人機(jī)管理系統(tǒng)”(UTM)于2017年獲得國(guó)際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)(IATA)的運(yùn)輸創(chuàng)新獎(jiǎng),為無人貨機(jī)的發(fā)展提供了安全可靠的飛行保障平臺(tái)。IATA貨運(yùn)負(fù)責(zé)人GlynHughes認(rèn)為,UCA的發(fā)展和使用將為全球物流業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造新模式。

(二)國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

目前我國(guó)大型無人貨機(jī)的發(fā)展還處于初創(chuàng)期,諸如帆美、順豐、京東等公司都對(duì)大型無人貨機(jī)進(jìn)行了探索研究,并取得了一定的成果。

帆美航空是一家致力于開展運(yùn)輸無人化的科技公司,其貨運(yùn)飛機(jī)自動(dòng)化智能改造項(xiàng)目致力于對(duì)中小型通航貨運(yùn)飛機(jī)進(jìn)行無人化改造,以實(shí)現(xiàn)航空運(yùn)輸?shù)臒o人化物流。公司主要產(chǎn)品為FM-15智能無人貨機(jī)(見圖2)。FM-15由運(yùn)5(Y-5)改裝而來,采用單發(fā)動(dòng)機(jī)、半硬殼式金屬結(jié)構(gòu)、后三點(diǎn)固定式起落架、普通雙翼氣動(dòng)布局,搭載帆美航空自研航電系統(tǒng),能實(shí)現(xiàn)由起降到巡航階段的全程自主飛行。其高穩(wěn)定性的雙翼氣動(dòng)布局,滿足高海拔飛行條件,適用于任何中小型機(jī)場(chǎng)或簡(jiǎn)易跑道,并能執(zhí)行預(yù)定的航線飛行任務(wù)。

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圖2 FM-15大型無人貨機(jī)  來源網(wǎng)絡(luò)

順豐為了實(shí)現(xiàn)無人貨機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)接其全國(guó)空運(yùn)網(wǎng)絡(luò)的目的,與國(guó)內(nèi)外多家公司合作,推進(jìn)大型無人貨機(jī)的研發(fā)與應(yīng)用。國(guó)內(nèi)項(xiàng)目推進(jìn)方面,2017年7月,順豐在成都雙流自貿(mào)試驗(yàn)區(qū)落地?zé)o人機(jī)總部基地項(xiàng)目。該項(xiàng)目總投資7.4億元,是全國(guó)首個(gè)將無人機(jī)運(yùn)用于物流運(yùn)輸?shù)捻?xiàng)目。研發(fā)方面,2017年10月26日,由順豐等制造的AT200大型無人貨機(jī)(見圖3)在陜西西安成功首飛。該款無人機(jī)以P750XL為原型機(jī)進(jìn)行無人化研發(fā)設(shè)計(jì),突破了有人機(jī)改無人機(jī)的一系列關(guān)鍵技術(shù),如飛機(jī)—發(fā)動(dòng)機(jī)—控制系統(tǒng)匹配、飛機(jī)氣動(dòng)參數(shù)辨識(shí)、全機(jī)質(zhì)量特性測(cè)試和系統(tǒng)綜合測(cè)試等,具有貨運(yùn)載荷大、續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)、起降能力驚人等獨(dú)特的性能優(yōu)勢(shì),市場(chǎng)前景和商業(yè)價(jià)值潛力巨大。國(guó)外合作方面,順豐與歐洲積極合作,希望將已在兩個(gè)非洲國(guó)家投入商業(yè)試運(yùn)行的大型無人貨機(jī)引進(jìn)中國(guó),以增加其差異化戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

我國(guó)大型無人貨機(jī)發(fā)展的探索研究

圖3 AT-200大型無人貨機(jī)  來源網(wǎng)絡(luò)

京東于2017年6月宣布在江蘇宿遷建立無人機(jī)運(yùn)營(yíng)調(diào)度中心,并在多地與政府合作進(jìn)行無人機(jī)試驗(yàn)。同月,京東公司首席技術(shù)官?gòu)埑勘硎?,京東目前正在試驗(yàn)載重量達(dá)1000公斤的無人貨機(jī),一次充電的最大航程約為50公里。

通過對(duì)比Flyox Mark I、FM-15、AT200、京東無人貨機(jī)這四種大型無人貨機(jī)的參數(shù)(見表1),可知現(xiàn)已設(shè)計(jì)出的大型無人貨機(jī)有效載荷在1.5噸左右,巡航速度都在200公里每小時(shí)以上,滿載航程差異較大,均可在通航領(lǐng)域替代有人機(jī)進(jìn)行貨物運(yùn)輸、農(nóng)林作業(yè)等活動(dòng)。

表1 國(guó)內(nèi)外大型無人貨機(jī)參數(shù)對(duì)比表

我國(guó)大型無人貨機(jī)發(fā)展的探索研究

數(shù)據(jù)來源:公開資料整理

二、市場(chǎng)分析

2016年,我國(guó)社會(huì)物流總額達(dá)到229.7萬億元,已超過美國(guó)成為全球最大的物流市場(chǎng)。然而,伴隨社會(huì)物流總額的持續(xù)增長(zhǎng),物流行業(yè)的增速卻在逐年下跌(見圖4)。我國(guó)社會(huì)物流總費(fèi)用占GDP的比率為14.8%,遠(yuǎn)高于美國(guó)的8%,物流運(yùn)輸類的成本在我國(guó)占到30%—40%的比例,而在西方發(fā)達(dá)國(guó)家只有15%—20%。這說明我國(guó)的物流成本還相對(duì)較高,在成本控制和效率提升方面還有很大提升空間。

圖4 全國(guó)物流總額與增長(zhǎng)率 

因此,向智慧物流轉(zhuǎn)型升級(jí)是物流行業(yè)降本增效的重要手段,也是物流行業(yè)更好更快發(fā)展的主要途徑。智慧物流發(fā)展的下一個(gè)重要方向是無人化,大型無人貨機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用將順應(yīng)智慧物流的無人化趨勢(shì),實(shí)現(xiàn)物流運(yùn)輸?shù)闹悄芑V袊?guó)產(chǎn)業(yè)調(diào)研網(wǎng)發(fā)布的《2016-2022年中國(guó)無人機(jī)市場(chǎng)現(xiàn)狀調(diào)研分析及發(fā)展前景報(bào)告》認(rèn)為,未來幾年無人機(jī)將保持快速增長(zhǎng)的趨勢(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。隨著無人機(jī)導(dǎo)航控制系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的日益成熟,無人機(jī)的性能將越來越優(yōu)越,對(duì)有人機(jī)的替代能力將越來越強(qiáng)。

在三四線城市消費(fèi)水平不斷升級(jí)的背景下,加速拓展貨運(yùn)航線,在高海拔地區(qū)、山區(qū)等發(fā)展航空運(yùn)輸業(yè)務(wù),已成為企業(yè)實(shí)施差異化戰(zhàn)略、擴(kuò)大競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的重要選擇。大型無人貨機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)是無人化,是指貨物運(yùn)輸過程中無人機(jī)的一鍵起降和自動(dòng)巡航功能。其基本要素是安全性,核心要素是經(jīng)濟(jì)性和時(shí)效性。貨物供應(yīng)地或需求地的交通區(qū)位因素是大型無人貨機(jī)的市場(chǎng)影響條件,其決定了陸路運(yùn)輸是否便利,驅(qū)動(dòng)著當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)對(duì)航空運(yùn)輸?shù)男枨?。本文以各要素在市?chǎng)中的影響程度,將我國(guó)大型無人貨機(jī)的市場(chǎng)劃分為西南地區(qū)等陸路運(yùn)輸不便的運(yùn)輸市場(chǎng)、中東部等高時(shí)效性和高附加值貨物的運(yùn)輸市場(chǎng)和農(nóng)林作業(yè)等通用航空市場(chǎng)三部分。

(一)西南地區(qū)等陸路運(yùn)輸不便的運(yùn)輸市場(chǎng)

在我國(guó)西北、西南等三四線城市,受高海拔地區(qū)、山區(qū)、江河等地形影響,陸運(yùn)效率低下,需要航空線路運(yùn)輸貨物。

在陸路運(yùn)輸不便的貨運(yùn)市場(chǎng)中,運(yùn)輸高附加值貨物更具有市場(chǎng)導(dǎo)向性。大型無人貨機(jī)的運(yùn)輸與公路運(yùn)輸、鐵路運(yùn)輸相比兼具經(jīng)濟(jì)性和時(shí)效性,能占據(jù)當(dāng)?shù)馗吒郊又地浳镞\(yùn)輸市場(chǎng)的絕大多數(shù)份額。高附加值貨物諸如生鮮冷鏈產(chǎn)品、醫(yī)療用品和電子產(chǎn)品等對(duì)時(shí)效性要求嚴(yán)苛,運(yùn)輸延遲會(huì)使其失去原有價(jià)值,采取大型無人貨機(jī)實(shí)現(xiàn)物流間的運(yùn)輸可以保證商品在短時(shí)間內(nèi)到達(dá)目的地,滿足人們對(duì)高附加值貨物日漸增長(zhǎng)的貨運(yùn)需求。稻城本地松茸的價(jià)格為400元/千克,而在北京卻高達(dá)1 000元/千克,這是由于在高海拔生長(zhǎng)的松茸保鮮期極短,在運(yùn)輸過程中耗費(fèi)了大量的人力物力。以四川省內(nèi)攀枝花到稻城亞丁舉例,這段多山地的行程用陸運(yùn)約900多公里,需16個(gè)小時(shí),運(yùn)輸成本為7元/噸公里,而中間的飛行距離約350多公里,帆美FM-15大型無人貨機(jī)可在2小時(shí)內(nèi)完成運(yùn)輸,運(yùn)輸成本僅為5.12元/噸公里。若用大型貨運(yùn)無人機(jī)將山里的松茸運(yùn)至成都,可在保證松茸品質(zhì)的情況下,滿足全國(guó)各地客戶的需求。

陸運(yùn)不便區(qū)域因其對(duì)時(shí)效性的要求,不僅可以運(yùn)輸高附加值貨物,還可以用來運(yùn)輸快件,以滿足客戶對(duì)當(dāng)日達(dá)、次日達(dá)等服務(wù)的需求。隨著大型無人貨機(jī)技術(shù)的成熟和貨運(yùn)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建,無人化運(yùn)營(yíng)的成本會(huì)大大低于其他運(yùn)輸方式,從而在定價(jià)上和公路運(yùn)輸與鐵路運(yùn)輸抗衡。在兼具時(shí)效性與經(jīng)濟(jì)性的條件下,用大型無人貨機(jī)進(jìn)行快件運(yùn)輸也將成為客戶的選擇之一。

在海島間運(yùn)輸高附加值貨物也是陸路運(yùn)輸不便的貨運(yùn)市場(chǎng)之一。企業(yè)可緊跟國(guó)家對(duì)外開放新戰(zhàn)略,在“一帶一路”沿線的馬來西亞等東南亞多海島國(guó)家之間開展無人航空運(yùn)輸業(yè)務(wù)。大型無人貨機(jī)不僅能夠利用其短距離起降能力能夠解決海島大噸位飛機(jī)的起降難題,還能利用其經(jīng)濟(jì)性與時(shí)效性優(yōu)勢(shì),極大降低我國(guó)和“一帶一路”沿線國(guó)家之間的物流運(yùn)輸成本。

(二)中東部等高時(shí)效性和高附加值貨物的運(yùn)輸市場(chǎng)

我國(guó)中東部等三四線城市擁有較發(fā)達(dá)的高速公路、鐵路,但高附加值貨物對(duì)時(shí)效性和運(yùn)輸環(huán)境的苛刻需求將進(jìn)一步激化大型無人貨機(jī)的市場(chǎng)。未來將根據(jù)三四線城市貨物對(duì)時(shí)效性的需求建立起靈活的噸位級(jí)航空運(yùn)輸網(wǎng)路,以承擔(dān)起為中心城市疏散貨運(yùn)量的功能。大型無人貨機(jī)將因其時(shí)效性優(yōu)勢(shì),在三四線城市的高附加值貨物運(yùn)輸市場(chǎng)中占據(jù)絕大部分市場(chǎng)份額。

大型無人貨機(jī)還可通過構(gòu)建“倉(cāng)儲(chǔ)+跑道”的形式,在倉(cāng)庫(kù)旁修建適合大型無人貨機(jī)起降的通航跑道。目前倉(cāng)庫(kù)之間的貨運(yùn)方式往往需要先通過公路運(yùn)輸,再轉(zhuǎn)鐵路運(yùn)輸或航空運(yùn)輸,在我國(guó)多式聯(lián)運(yùn)體系尚未成熟的情況下,大型無人貨機(jī)可在兩地的倉(cāng)庫(kù)之間進(jìn)行貨物的批量運(yùn)輸,實(shí)現(xiàn)貨物從出庫(kù)到入庫(kù)的高效轉(zhuǎn)移,建立起大型無人貨機(jī)直接對(duì)接智能倉(cāng)儲(chǔ)的高效物流通道,以滿足市場(chǎng)對(duì)時(shí)效性的需求,提升供應(yīng)鏈的總體效率。

(三)農(nóng)林作業(yè)等通用航空市場(chǎng)

大型無人貨機(jī)不僅能在運(yùn)輸領(lǐng)域發(fā)揮其巨大的商用價(jià)值,在農(nóng)林作業(yè)、軍事補(bǔ)給、物資空投、森林防火、電力巡檢、石油管道巡檢、地質(zhì)勘探和海洋遙感等傳統(tǒng)通航領(lǐng)域也均可由其代替有人機(jī)運(yùn)營(yíng),且由于每個(gè)領(lǐng)域的需求都是經(jīng)常性的,潛在市場(chǎng)空間極大。依托大型無人貨機(jī)機(jī)場(chǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施,還可在機(jī)場(chǎng)周圍發(fā)展無人機(jī)模擬體驗(yàn)、無人機(jī)操控合格證培訓(xùn)、飛行表演、航空賽事、無人機(jī)航空文化宣傳等航空相關(guān)業(yè)務(wù)。

三、大型無人貨機(jī)的優(yōu)勢(shì)

(一)安全性

無人貨機(jī)的安全性能至關(guān)重要。國(guó)際民航組織對(duì)飛機(jī)失事分析的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明,飛機(jī)失事的人為因素占80.5%,其中機(jī)組人員因素占62%,操作程序占15%,維修不當(dāng)占3.5%。隨著航空科技的飛躍進(jìn)展,航空事故的特性也在慢慢改變,硬件的益發(fā)精良,相對(duì)反映出人的因素的關(guān)鍵。有人機(jī)在遭遇緊急情況時(shí)需按手冊(cè)進(jìn)行緊急事故處理,而大型無人貨機(jī)只需按照預(yù)設(shè)算法處理。大型無人貨機(jī)不需人為操控,只需雷達(dá)監(jiān)視飛行位置,其將按照預(yù)先設(shè)計(jì)好的航路在巡航狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)貨物運(yùn)輸。由于剔除了飛機(jī)在飛行過程中的人員操作因素,無人貨機(jī)將會(huì)在一定程度上提升飛機(jī)的安全性能。

目前我國(guó)大型無人貨機(jī)都是用有人機(jī)改裝的,利用成熟的飛控系統(tǒng),能形成移植性比較強(qiáng)或通用性比較強(qiáng)的飛控系統(tǒng)。其機(jī)體結(jié)構(gòu),氣動(dòng)方面已經(jīng)完全滿足適航要求,并不需要額外的試航審定。大型無人貨機(jī)還可采用新的消防技術(shù),因其無需駕駛艙和增壓艙,用機(jī)載設(shè)備產(chǎn)生惰性氣體(氮?dú)猓┨畛滹w機(jī)上的貨物區(qū)域和空隙,能避免艙內(nèi)火災(zāi)事故的發(fā)生。

(二)經(jīng)濟(jì)性

1.基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面

與修建高速公路等相比,大型無人貨機(jī)所需機(jī)場(chǎng)建設(shè)費(fèi)用低廉,由運(yùn)5改裝的FM-15大型無人貨機(jī)在1B級(jí)機(jī)場(chǎng)即可起降,能大大降低我國(guó)在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上的費(fèi)用。以我國(guó)川西北地區(qū)為例,這里高原山地較多,高速公路網(wǎng)絡(luò)不發(fā)達(dá),物流效率低下。從成都到甘孜走318國(guó)道共800公里左右,耗時(shí)11小時(shí)。若修建高速公路,將面臨高原凍土、惡劣環(huán)境等風(fēng)險(xiǎn),而且費(fèi)用高昂。而大型無人貨機(jī)具備高高原起降能力,只需修建200米的跑道即可完成從成都到甘孜的貨物運(yùn)輸,不僅能夠省去修建高速公路的昂貴費(fèi)用,而且還可帶動(dòng)當(dāng)?shù)刎浳镞\(yùn)輸業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。

此外,不同于使用萬米級(jí)高空空域的貨運(yùn)飛機(jī),大型無人貨機(jī)的性能與升限使其可以使用隔離空域,并在通用機(jī)場(chǎng)起降。據(jù)調(diào)查顯示,除新疆、東北兩省外,其余省份(自治區(qū))通用機(jī)場(chǎng)利用率極低。以河北省為例,其通用機(jī)場(chǎng)大多處于閑置狀態(tài),利用率不高,業(yè)務(wù)主要集中于觀光、飛行訓(xùn)練,通用機(jī)場(chǎng)資源浪費(fèi)、虧損情況嚴(yán)重。大型無人貨機(jī)可充分利用現(xiàn)有通用機(jī)場(chǎng)資源,提高通用機(jī)場(chǎng)的利用率,實(shí)現(xiàn)社會(huì)資源的有效利用,帶動(dòng)通用航空業(yè)的整體發(fā)展。

2.運(yùn)營(yíng)成本方面

根據(jù)筆者調(diào)研,順豐航空的飛行員成本占其總運(yùn)行成本的30%左右。一架貨運(yùn)飛機(jī)平均需要配備2—3名機(jī)組人員,年均人員總成本達(dá)到200萬元。根據(jù)民航局的規(guī)定,正常飛行員的飛行時(shí)間每年不得超過1000小時(shí),一個(gè)月不得超過90小時(shí)。飛行員培訓(xùn)周期長(zhǎng),平均學(xué)習(xí)時(shí)間為三年。目前我國(guó)飛行員缺口已達(dá)2萬名,而每年培訓(xùn)的飛行員不足百名,無法滿足航空運(yùn)輸?shù)氖袌?chǎng)需求,并且我國(guó)持有商照的飛行員大都傾向于飛民航客機(jī)。而大型無人貨機(jī)的操作人員相較于飛行員、機(jī)組人員的人員成本低,培訓(xùn)周期短,未來一名操作人員可通過控制器同時(shí)控制多架無人貨機(jī)。大型無人貨機(jī)的應(yīng)用將避免需要飛行員駕駛這一行業(yè)發(fā)展制約因素,降低在運(yùn)輸過程中飛行員及機(jī)組成員的運(yùn)營(yíng)成本。

四、大型無人貨機(jī)面臨的挑戰(zhàn)

(一)適航性

商用飛機(jī)投入市場(chǎng)必須有型號(hào)合格證(TC)、生產(chǎn)許可證(PC)、適航證(AC)。目前,雖然大型無人貨機(jī)的原型機(jī)運(yùn)5、P750XL已滿足國(guó)際的試航標(biāo)準(zhǔn)要求,但是由于我國(guó)并沒有出臺(tái)關(guān)于商用大型無人貨機(jī)相關(guān)的適航標(biāo)準(zhǔn),也就意味著目前的大型無人貨機(jī)雖在未來容易通過試航審定,但就現(xiàn)階段來說只能處于研制開發(fā)階段,暫時(shí)還不能夠投入大批量生產(chǎn)。

目前測(cè)試的大型無人貨機(jī)雖然有相對(duì)優(yōu)秀的飛行穩(wěn)定性,但是在實(shí)際工作環(huán)境中,復(fù)雜地形、惡劣天氣等眾多不安全因素都會(huì)給大型無人貨機(jī)的飛行安全帶來不小的挑戰(zhàn)。例如實(shí)際飛行中無線電控制鏈路是否穩(wěn)定、操作人員面對(duì)突發(fā)事件的相關(guān)管理和培訓(xùn)制度是否完善、大型無人貨機(jī)起降的機(jī)場(chǎng)之間能否形成良好的航線通訊網(wǎng)絡(luò)等都是值得考慮的問題。

此外,我國(guó)現(xiàn)有的大型無人貨機(jī)都由有人機(jī)改裝而來,改裝的無人貨機(jī)受到小艙門設(shè)計(jì)的限制,貨物的裝卸都需要人力來完成。而未來將會(huì)需要更大的艙門或以開鼻門等方式實(shí)現(xiàn)貨物的全自動(dòng)裝卸搬運(yùn),這就要求企業(yè)進(jìn)行大型無人貨機(jī)的整體研發(fā)與設(shè)計(jì),制造出能夠?qū)又悄苎b卸搬運(yùn)設(shè)備的無人貨機(jī)。大型無人貨機(jī)的系統(tǒng)組成包括飛行系統(tǒng)(動(dòng)力系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng))、任務(wù)載荷系統(tǒng)(云臺(tái)、相機(jī)、各類傳感器等)和地面控制系統(tǒng)(無線電控制、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、輔助設(shè)備)三大部分,其系統(tǒng)的復(fù)雜程度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的有人飛行器,各系統(tǒng)之間的兼容性等問題將成為無人貨機(jī)開發(fā)公司的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

(二)空域政策

目前我國(guó)尚未形成完備的低空空域法律體系,“空域批文”仍是大型無人貨機(jī)商業(yè)化發(fā)展面前難以逾越的鴻溝。國(guó)內(nèi)組織實(shí)施低空飛行的主要依據(jù)是《中華人民共和國(guó)飛行基本規(guī)則》和《通用航空飛行管制條例》,但這兩部法規(guī)均缺少對(duì)低空空域管理使用和低空飛行活動(dòng)的具體規(guī)范和實(shí)施細(xì)則,每次通航飛行活動(dòng)必須向民航管理局和軍航報(bào)批,一次通航活動(dòng)審批時(shí)長(zhǎng)至少13個(gè)工作日,至少需要協(xié)調(diào)4個(gè)管制單位。多級(jí)別的飛行申報(bào)程序、涉及眾多單位的放飛審批,大大降低了各類飛行活動(dòng)審批效率。

(三)機(jī)場(chǎng)體系

大型無人貨機(jī)的發(fā)展不僅需要修建新的機(jī)場(chǎng)跑道,還需不斷完善能為大型無人貨機(jī)提供服務(wù)的通用機(jī)場(chǎng)體系,這不僅是無人運(yùn)輸發(fā)展的前提,還是解決大型無人貨機(jī)“落地難”的關(guān)鍵舉措。雖然近年來我國(guó)通用機(jī)場(chǎng)數(shù)量逐年增加,但在中西部地區(qū)可直接供大型無人貨機(jī)起降的通用機(jī)場(chǎng)數(shù)量還無法滿足客觀需求。

(四)社會(huì)輿論

近幾年隨著小型無人機(jī)的大規(guī)模普及,各種小型無人機(jī)“黑飛”事件頻發(fā),對(duì)人民的生命財(cái)產(chǎn)和公共安全造生了巨大的隱患,無人機(jī)飛行備受公眾譴責(zé)。所以大型無人貨機(jī)進(jìn)軍運(yùn)輸市場(chǎng),這種貨運(yùn)模式能否被所服務(wù)區(qū)域及航線空域下的人們接受仍是一個(gè)未知數(shù)。

五、對(duì)策建議

(一)增加技術(shù)研發(fā)投入,滿足無人機(jī)適航性

大型無人貨機(jī)的研制開發(fā),不能只是進(jìn)行簡(jiǎn)單的產(chǎn)品改裝,還需要研發(fā)企業(yè)不斷進(jìn)行技術(shù)革新,提高各子系統(tǒng)之間的兼容性,以滿足大型無人貨機(jī)面對(duì)各類突發(fā)復(fù)雜事件的適航性能。大型無人貨機(jī)在進(jìn)入市場(chǎng)前還應(yīng)收集大量的飛行數(shù)據(jù),為將來無人貨機(jī)系統(tǒng)的調(diào)試和整體運(yùn)營(yíng)提供有力的數(shù)據(jù)支持。政府部門也應(yīng)填補(bǔ)在大型無人貨機(jī)適航規(guī)則審核方面的空白,使無人貨機(jī)的適航審定有規(guī)可循。

(二)逐步開放低空領(lǐng)域,簡(jiǎn)化飛行申報(bào)程序

政府在保證低空飛行安全的前提下,應(yīng)逐漸摘掉大型無人貨機(jī)發(fā)展的“緊箍咒”,逐步開放低空空域,建立起高效、便捷的低空空域管理機(jī)制,引入各種現(xiàn)代化先進(jìn)手段改進(jìn)、簡(jiǎn)化飛行申報(bào)程序,縮短審批時(shí)間,以滿足日益增長(zhǎng)的低空飛行需求。

(三)加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),完善通用機(jī)場(chǎng)體系

各地方應(yīng)充分考慮自身的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)、地理位置、貨運(yùn)規(guī)模等因素,合理配置資源,加大對(duì)大型無人貨機(jī)發(fā)展的支持力度,鼓勵(lì)通用機(jī)場(chǎng)的建設(shè),建全機(jī)場(chǎng)配套設(shè)施,加強(qiáng)通用機(jī)場(chǎng)的經(jīng)營(yíng)性運(yùn)輸功能審批,構(gòu)建起能使大型無人貨機(jī)起降的通用機(jī)場(chǎng)體系。還應(yīng)保證無人貨機(jī)油料及配件的供應(yīng)、加強(qiáng)維修保障基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和無人貨機(jī)專業(yè)維修人員的培訓(xùn)。

(四)積極引導(dǎo)社會(huì)輿論,建立安全監(jiān)管制度

企業(yè)應(yīng)高度重視大型無人貨機(jī)的安全性能,不斷進(jìn)行試飛工作,加大力度宣傳無人貨機(jī)的安全性與經(jīng)濟(jì)性,消除人們的恐慌心理。通過媒體宣傳,普及大型無人貨機(jī)的相關(guān)知識(shí),加強(qiáng)航空文化建設(shè),為無人貨機(jī)的發(fā)展?fàn)I造積極的媒體生態(tài)。政府部門應(yīng)盡快建立無人貨機(jī)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),建立建全無人貨機(jī)的安全監(jiān)管制度,確保人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

對(duì)我國(guó)大型無人貨機(jī)的發(fā)展來說,完成首飛只是走完長(zhǎng)征的第一步。大型無人貨機(jī)系統(tǒng)還應(yīng)在兩個(gè)安全方面進(jìn)行完善,一是當(dāng)前熱議的賽博安全能力,即防止信息入侵的安全防護(hù)能力;二是飛機(jī)態(tài)勢(shì)感知能力,包括更全面的信息獲取能力、危險(xiǎn)環(huán)境下的感知能力、低能見度的運(yùn)行能力。未來,隨著大型無人貨機(jī)技術(shù)的不斷提高和我國(guó)法律法規(guī)政策的逐步完善,大型無人貨機(jī)將成為智慧物流體系中不可或缺的一種智能運(yùn)輸設(shè)備,并替代有人機(jī)進(jìn)行農(nóng)林作業(yè)等通用航空活動(dòng)。

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