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这款新能源飞机本质上是“一块会飞的电池”(上)

发布时间: 2022-09-20 15:56:34 来源:爱游戏优惠网址 作者:爱游戏综合app

  神译局是36氪旗下的编译团队,关注科技、商业、职场、生活等领域,重点介绍外国的新技术、新观点、新风向。

  编者按:在美国佛蒙特州,电动飞机创新企业 Beta 已经制造并试飞了自己的无人机阿丽亚号。这款外观现代的纯电动飞机被认为可以改变航空航天业的未来,Beta 公司也得到了亚马逊、UPS 等巨头的认可和投资。在本文中,记者将为我们深入介绍 Beta 公司以及它背后的故事。本文来自编译,因篇幅原因,将分为上下两篇发布,此为上篇。

  阿丽亚号准备试飞|摄影 Tristan Spinski|图片来自《》

  在这个寒冷的早晨,在美国佛蒙特州,阿丽亚号 (Alia) 飞机在尚普兰湖上空盘旋。对飞行员克里斯托弗·卡普托 (Christopher Caputo) 而言,这架飞机的飞翔和盘旋意味着航空业向前迈了一大步。

  坐在驾驶舱里的克里斯托弗对我说:“你正处于历史性的时刻。” 我们乘坐的飞机紧紧跟随着阿丽亚号。阿丽亚号有着超凡的造型,如同亚历山大·考尔德的雕塑一般,它在倾斜或上升时几乎不会发出声音。

  从本质上讲,阿丽亚号是一块“会飞的电池”。它代表了航空业长期坚持的目标:不需要燃料(因此没有碳排放),可以在没有跑道的情况下起飞,像大型无人机那样安静地从一个充电站飞到另一个充电站。

  阿丽亚号由美国新能源公司 Beta Technologies 研制,克里斯托弗·卡普托是该公司的飞行训练员。这家拥有五年历史的初创公司在许多方面都与众不同:它是由卫星广播公司天狼星 XM、 美国联合医疗公司 UTHR 的创始人马丁·罗斯布拉特 (Martine Rothblatt) 和哈佛工程师及前职业冰球运动员凯尔·克拉克 (Kyle Clark) 共同建造的。它专注于填补航空货运的空白,并不专注于客运。它选址于人口 4.5 万、距离硅谷大约 2500 英里的佛蒙特州伯灵顿。

  自莱特兄弟之后,工程师们一直致力于研发电动飞机。在过去的十多年里,谷歌联合创始人拉里·佩奇 (Larry Page) 一直在资助电动飞机初创公司发展。

  电池发动机的优点是体积更小,在同等体积下安装更多电池,并且更容易设计出可以垂直上升的系统。但电池非常重,而飞机的体积需要很轻。因而在过去将近一个世纪的时间里,人们都认为电动飞机是痴人说梦。

  阿丽亚号有着极具未来感的外观|摄影 Tristan Spinski|图片来自《》

  去年年底,我对绿色航空的发展潜力产生了好奇心。我乘坐过阿尔法 Alpha Electro 电动飞机,这是一款来自斯洛文尼亚、外观时尚的双人机,专为飞行训练而设计。

  Alpha Electro 的外观和飞行都很像普通的轻型飞机,但是在飞行时不会有内燃的轰鸣声,它螺旋桨启动的声音更像是翅膀的扇动声。当高速发动机使它从跑道上一跃而起时,我惊叫了出来。

  然而,这款飞机的电源只能维持一小时飞行。在体验了一次后,我开始思考会有多少人爱上乘坐电动飞机。起飞的过程很有趣,但是落地这件事却让人很担心。

  尽管电动飞机令人感到兴奋,但美国联邦航空管理局却没有批准将电动飞机用于商业领域。电动飞机公司认为,随着电动飞机的安全问题得到解决,这种情况会在不远的未来发生变化。而随着政策出现变化,新的航空形式将会走进公众视野,我们可以接触到此前从未在试验场之外飞行的飞机。这些新型飞机将具有特殊能力,比如悬停和在 “空中跑道” 起飞。

  因为这些电动飞机不依赖化石燃料,所以还能减少商业飞行对气候的不良影响。据估计,它可以减少全球温室气体排放的 3% 到 4%。凯尔·克拉克表示:“如果我们不这样做,后果就是地球遭到毁灭。”

  从 2013 年起,马丁·罗斯布拉特就开始对电动飞机产生兴趣。她的美国联合医疗公司(UTHR)致力于制造人体器官,去年正是它的子公司提供了将猪体内生长的肾脏,移植到人的体内的那个肾脏。

  马丁·罗斯布拉特想要一架电动直升机,可以 “用绿色环保的方式运送我们制造的器官”,这架电动直升机可以飞行相当远的距离。

  不过,当时的电池重量和续航问题并未解决,电动直升机最多只能飞行 15 分钟。工程师们告诉她,解决这些问题至少需要三年时间。

  Beta 总部内部的飞机收藏|摄影 Tristan Spinski|图片来自《》

  1997 年,凯尔·克拉克第一次独自乘坐飞机,从伯灵顿飞往宾夕法尼亚州伊利。彼时,16 岁的他刚刚被美国冰球国家队选中。“我是冰场上表现最差的球员,所以我决定和所有的对手比拼。然后,球队就将我任命为队长了。”

  身高近两米的他有一段短暂的冰球运动员生涯。在芬兰职业冰球联盟的比赛后,他退出球坛,在哈佛大学学习并获得了材料科学的本科学位。在哈佛,他写了一篇有关使用新能源、可以像摩托车一样驾驶的飞机的论文,这篇论文被评为工程学院的年度论文。

  站在毕业的十字路口,他发现自己正在考虑华尔街的工作,但他的内心却想要回到佛蒙特州。他表示,自己的家乡有人才流失的现象。“人们出去上大学,然后在 40 岁回来,因为他们意识到波士顿或者旧金山没有那么美好。” 克拉克在 20 多岁时就选择回到伯灵顿,成为一家为特斯拉设计电源转换器的公司的工程总监。

  2017 年,他参加了一场会议,马丁·罗斯布拉特正是在那场会议中讨论了电动直升机的可行性。

  马丁回忆说:“当时会议室里大约有 30 个人,没有一个人能让我觉得有兴趣。然后凯尔站起来,介绍自己,说:‘我是一名电力系统人员,我相信我们可以在两年内实现飞行演示,满足你的要求。’ 其他人都摇摇头。他(凯尔)可能是全屋子最年轻的人了。然后我走向他,问:‘你的公司在哪里?’ 他说:‘我住在佛蒙特州。’”

  几周后,在两人第二次见面后,凯尔将自己的设计画成水彩画送给马丁。几小时后,给 Beta Technologies 的 150 万美元种子资金已汇入凯尔的银行账户。

  在八个月里,凯尔组装好了一个带有四个倾斜螺旋桨的飞机模型,并亲自驾驶实验。这架飞机模型建于伯灵顿,必须在尚普兰湖飞行,远离人口中心。

  2019 年,凯尔·克拉克在麻省理工学院对观众说:“驾驶它非常有趣,我们找到机会就会多飞一次。” 但最终,因为这架模型的设计过于复杂,凯尔将它丢弃了。

  他又创造了一个以北极燕鸥为蓝本的流线型原型,这是一种体型小、飞行缓慢的鸟类,它们可以在不着陆的情况下飞出很远的距离。

  从那以后,Beta 的员工就从 30 人增加到 350 多人。该公司的总部也拓展到了伯灵顿国际机场附近的几座建筑物,还要计划再建一个 40 英亩的园区。

  Beta 的董事会成员拥有科技和金融背景,包括赛格威的创始人迪安·卡门 (Dean Kamen) 和波士顿科学的创始人约翰·阿贝尔 (John Abele)。Beta 目前还有从政府、各类机构和私营企业(比如亚马逊)募集而来的 4 亿美元资金。

  然而,Beta 并非唯一一家希望将电动飞机推向市场的企业。在电池、控制系统、高性能电机技术不断发展的情况下,Beta 有十多个资金雄厚的竞争对手,并且都拥有了自己的模型机。他们几乎都专注于业界所称的 “城市空中交通”,即飞行出租车或者私有飞行器领域。

  虽然这一领域尚无巨大突破,但是业内的乐观情绪并未消退,Beta 尤其乐观。

  Beta 是行业内唯一一家专注于货运的公司,并希望在 2024 年获得美国联邦航空管理局 (FAA) 的批准。如果 Beta 能够成功,那么它做到的不仅仅是创造航空方面的历史。

  该公司的宏伟愿景是:电动货运飞机取代目前在道路上排放废气、拥堵道路的短途货车。

  Beta 的飞机在充满电后的飞行限制是 250 海里,这些飞机可以降落在集装箱制成的太阳能充电站上,其中一些还配置了淋浴装置、床铺和小厨房。Beta 还制造了独立的充电器,正在全美各地的机场投放。

  公司希望自己的飞机可以成为 “去中心化” 的催化剂,即消除对肯塔基州路易斯维尔、田纳西州孟菲斯等航运中心的依赖,并且重塑供应链系统。

  Beta 的首席运营官布莱恩·牛顿 (Blain Newton) 说:“如果两座城市之间没有直达线路,那么唯一的方法就是添加一到两个中转站。” 但是阿丽亚号飞机可以有效解决这个问题,它可以覆盖人口较少的地区,例如美国佛蒙特州北部。

  如今,物流巨头 UPS 已经购买了十台阿丽亚号并将在 2024 年交付。UPS 还计划再购买 140 台,将其用作轻型运输机,或者医疗药品运输机。亚马逊气候承诺基金也对 Beta 投入了大笔资金,美国空军和陆军也都与该公司签订了总价值 4300 万美元的合同。通勤直升机服务公司 Blade 也察觉到城市空中交通时代并不遥远,所以保留了买五架阿丽亚号的权利,价格为每架 400 万至 500 万美元。

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