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京东无人机的秘密(第三集)——货运无人机的前景如何

发布日期:2018-06-28  来源:瘦驼科学午夜档我要投稿我要评论

  上一集里,我用大疆和彩虹作为例子,跟大家聊了无人机可能的两条赚钱策略,也就是创造新的需求和改变现有的游戏规则。其实对于任何新兴产业,也无非就是这两种赚钱策略。

  比如京东,它出色的物流系统极大吊起了消费者的胃口。昨天下单的货今天就要收到,这就是新的需求。使用无人机送货,能让物流更快吗?

  货运无人机,不算是一个新概念

  最早吃螃蟹的,是亚马逊。一向爱尝鲜的亚马逊老板杰夫贝索斯在2013年底宣布,要发展无人机送快递业务。亚马逊的目标是发展一种可以负载5磅(2.25公斤)快递盒子,可以在半小时内把快递送到10英里(16公里)的无人机。根据亚马逊的统计,它们在美国投递的货物,86%在5磅以下。另一项来自沃尔玛的数据显示,70%的美国人生活在距离沃尔玛超市5英里之内的地方。也就是说,如果亚马逊把货仓建得跟沃尔玛一样密,它的无人机小包裹投递就可能产生较大的需求。

  基于这种需求,亚马逊的快递无人机比较合适使用传统的多旋翼构型。垂直起降,送货返回,自动充电,等下一单。亚马逊的确也同其他机构一起研发了一些构型。

  这个升力螺旋桨+推进螺旋桨的方案似乎已经被淘汰了,图片来自amazon

  取而代之的是更保守的方案,图片来自amazon

  2016年12月15日,亚马逊的无人机送出了第一单快递,在英国剑桥。亚马逊不是美国公司吗?为什么不选在目标市场试水?原因是直到今天,美国的航空管理机构FAA(联邦航空管理局)仍然禁止商业性的无人机快递业务,在美国,这种无人机还只能被限制在有人控制的情况下进行低空目视飞行。关于监管,我们后面再说,这很重要。

  好消息是,FAA并不是顽固不化的老古董,它一直在尝试把无人机融入到现有的航空监管体系中。本月13日,FAA刚刚批准了美国第一次大型无人机在没有伴随飞机的监控下穿越公共空域。执行这次任务的是Ikhana公司在通用原子的捕食者B无人机基础上改装的大型无人机,隶属于NASA。尺寸上这架飞机跟京东的JDY800类似,机上装配了霍尼韦尔公司研发的航线规划、碰撞避免和数据广播系统。它从美军加州爱德华兹空军基地起飞,一路经过洛杉矶和奥克兰空管区,最终返回本场。

  FAA对大型无人机的自主飞行非常谨慎,图片来自NASA

  一切都在变好,但是在谈前景之前,我们要先谈谈成本。

  根据亚马逊给出的估计,未来它的无人机送货成本可以低至每单一美金。这与美国市场上其他当日达或者隔日达快递比起来,算是非常便宜了。

  图表来自ARK INVEST

  但是要注意的是,有研究机构认为,目前美国市场上的快递利润很高,以UPS Ground为例,它每单的成本可能仅有2美元。而无人机送货的成本只计算了从终末货仓到用户的费用,之前的费用似乎没有计算在内。

  我们依然可以乐观的估计,在人力成本较高的快递市场,在大部分用户都有个可以起降无人机的后院的前提下,用小型无人机进行最后一段的快递业务,是有市场的。亚马逊之后,沃尔玛、DHL、711、谷歌和UPS都在开发类似的快递无人机产品。

  我国的物流巨头们当然不甘落后,京东、顺丰也都有类似的小型无人机快递试点,而且时间并不比亚马逊更晚。比如,京东在刘强东先生的故乡江苏宿迁以及陕西,都有试点项目。

京东无人机 货运无人机

  如果踏实试点,找到无人机与现有空管体系融合的方式,那也是功德无量

  非常期待看到这些试点的飞行数据

  如果是发布这样的小型快递无人机项目,相信刘强东先生在6月18日发布的那条微博也不会引起这么大的反响。

  即便是这些相对“成熟”和“理性”的快递无人机项目,行业内反思和批评的声音仍旧不绝于耳,截至目前,也没有那家大公司把这条商业模式走通。反而是一家小型的初创企业Matternet在商业和口碑上都取得了不错的结果。Matternet的无人机比前面这些更小,甚至很接近爱好者级别,技术也没什么特别。不同的是,它选择了一种特殊的货物,只送那种特殊货物——血样。而Matternet开拓的,既不是中国这样的消费大国,也不是欧美高端市场,它在莱索托飞出了名堂。可能没多少人能迅速在地图上找到莱索托这个国家,它是南部非洲的一个小国,国土全部被南非包围,是个国中之国。由于几乎25%的艾滋病感染率,这个国家对艾滋病血样检查的需求很高,但是在采集血样的基层诊所到可以检测血样的医院之间,是几乎不存在的公路网。这正是无人机快递可以迅速填补的市场空白。

  matternet公司最近也获得了波音的风险投资

  在交通不便的地区,用无人机运送高价值、高时间敏感性、收发位置固定的货物,是更容易获得商业成功的模式。

  美军已经在战场上用无人机给前线运送血浆和急救药品

  看衰亚马逊模式的人认为,让无人机一趟一趟往返,一次投递一件包裹,这种模式无论如何也比不过快递员+小卡车+上千件快递的传统模式。

  一个快递员加一辆三轮车,一天可以投递成百上千件包裹,换成无人机需要庞大的机队

  一吨甚至几吨级的无人机,是完全另外一回事

  上一集里我们提到这个级别的彩虹无人机在战场上取得了巨大的成功,它之所以改变了游戏规则,是因为参透了非对称战争的本质。打仗,一切都是昂贵的消耗品,当作战面对的是高低价值混杂,甚至几乎全部都是低价值目标时,决定胜负的,就变成了作战成本的高低。

  还记得上一集我说的那个战例吗?当一群ISIS士兵藏进了某个村子,怎样打败他们?面部识别定点清除?无线电侦听确定目标?这些作战方式的前提是,军事人员和平民有显著区别。而在那些地方,并不是这样,军事人员和平民是可以随时转换身份的。那怎么办?在那个战例中,彩虹机队24小时对村子进行监控,每到夜深人静时就往村子中央的空地里投一枚很便宜的导弹,持续威慑,持续袭扰,最终,瓦解敌方意志,屈人之兵。

  把这些无人机“复员”,转变成民用无人机,还有成本优势吗?显然,在民用航空领域,大家最关心的是安全问题,否则,且不说摔了快递怎么赔偿,就几吨的大家伙从天上掉下来。。。离地三尺有牛顿,且问牛顿绕过谁?要安全,就要花钱,设计、材料、维护保养,至少要跟已经接受了时间考验的载人民航飞机系统看齐,甚至要求更甚。就像汽车一样,传统车辆出个事故没啥,无人驾驶车辆出个事故,可能就会毁掉一个公司甚至整个产业的未来。

  那,往偏远地区运送货物,这个被反复提起的市场需求怎样满足?与其发展这个级别的无人机,不如大力发展通用航空。

  AT200货运无人机,图片来自中科院工程热物理研究所

  比如上面这架是由中科院工程热物理所联合朗星无人机公司、中航工业618所、中电54所、航天科技773所、西北工业大学等单位开发的AT200货运无人机,去年10月在陕西蒲城首飞成功。

  熟悉航空的朋友可能会看出来,这是一架改装自有人驾驶飞机的无人机,它的原型机是新西兰PAC公司的P-750XL通用飞机,最大起飞重量3.5吨,是刘强东先生微博里提到的理想的“载荷1-5吨”的无人机。

  有人版的P-750XL,图片来自wiki commons

  P-750XL可能不是那么有名,在国际上这个级别最著名的产品是塞斯纳208大篷车。当年,在塞斯纳陷入低谷时,是联邦快递的订单救活了208这个型号和塞斯纳这个品牌。

  久经考验的cessna208,图片来源见水印

  在美国和很多地方,它就是空中快递三轮车,是偏远地区物流运输的支柱。与这些成熟的有人快递飞机相比,大型无人快递飞机的优势在哪?有朋友可能会说,我国通航产业之所以发展缓慢,原因是空域紧张,低空不开放,航线申请复杂。可对于无人机来说,这同样是个问题,并不会因为它们是无人的,管理方就会放任它们自由飞翔。唯一的优势,可能就是少一两个飞行员省下来的人力成本了。不知道这省下来的部分够不够研发成本。

  这些天,不断有朋友问我,你啥时候说说腾盾无人机啊?说实话,当我第一次见到腾盾的无人机图片的时候,震惊了。因为跟鑫旌航空的JDY800比,腾盾的产品明显是“熟手”所为。

  腾盾双尾蝎无人机

  后来,知情人点拨之后我才了解到,腾盾的团队来自于体制内航空院所跳槽的高层人员,这在过去真是想都不敢想的,只能说是得益于军民融合政策吧,也从另一个侧面说明了无人机技术下沉的大趋势。

  然后,我就看到了更令人震惊的顺丰版的腾盾双尾蝎TB-001。

  这哪是顺丰快递啊,简直是东风快递。要是有这么个快递送到我院里,我非得先吓死八回不行。只能说,顺丰也想搭军民融合的快车吧。总之,跟商业操作,跟你我都无关。

  几十吨的货运无人机,靠谱吗?

  答案可能出乎你的意料。单从产品上来说,刘强东先生口中的“超大型无人机”,是一个更靠谱的概念。随着全球一体化的实际性推进,世界对航空货运的需求在迅速增大。但目前,货运航空的景气值仍旧比较低迷。原因是航空货运市场波动比较大,机队成本居高不下,这让航空货运公司几乎没有空间可以伸展筋骨。

  从飞机的角度说,造成航空货运低效的一个重要原因就是,我们居然没有任何一种专为运货而设计的飞机。不论是市场上大卖的波音737、747、757、767、777原装货机和客改货,还是正在努力追赶的空客A330系列货机,不论在天上还是地下,你都很难一眼把它们与执行客运任务的同胞区分开。

  哪架是货机?哪架是客机?

  客机的机身直径比较小,截面大部分是原形的,这样做的目的是为了保证增压客舱有最大的强度。为了让乘客可以在高空自由呼吸,现代客机都采用增压客舱,在高空时,机身内压力比机外大很多。而大部分货物并不需要增压,少了这个掣肘的因素,机身就可以变得更大,更方,容纳更大的集装箱和货物,同时飞机结构就可以更轻。

  航空集装箱的奇怪形状是为了将就小直径的原形机身

  另外,相比于乘客,货物大部分时间不会抱怨飞行时间过长。这样就可以把飞机的速度降低,从现在的每小时800公里左右,降低到每小时400公里,这个速度要省油不少,比起其他运输方式仍旧有巨大的优势。降速之后,机身强度的要求进一步下降。发动机的选择也可以使用更省油的涡轮螺旋桨发动机,或者用业内期待已久的混合动力模式——用传统燃气机以最佳转速恒速运转,带动发电机发电,电能驱动分布式电动机,带动螺旋桨转动。

  最后,节省成本还可以从驾驶舱下手,现在民航成本中很大一部分来自人员的薪资支出,其中的大头又是飞行员。比起更敏感的客运航空,货机更有希望早点进入无人驾驶阶段。可以展望到时候一位地面操作人员可以控制几架甚至更多无人货运飞机沿着航线飞行,到了目的地机场附近,由当地的控制人员接手操纵降落,就像现在轮船进港上来的“引水员”一样。

  目前,已经有很多公司在探讨未来无人货运飞机的技术细节。当然,在无人货机上天之前,无人飞行技术以及适应无人飞行的监管体系需要先完善起来。这也是波音和空客也都纷纷入局的原因。

  意大利Avio Aero的一个无人货机概念图,别说,跟JDY800还有点像呢

 
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标签:  京东无人机 货运无人机
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