这个装满传感器的新盒子可以帮助更多飞行器起飞

但在航空领域,系统必须是冗余且完全可靠的。
Boeing
波音公司的新型 PAV,即“乘客飞行器”,在其首次飞行中。波音公司

任何飞行器,无论是大型商用喷气式飞机还是小型塞斯纳飞机,都需要能够感知飞行器在现实世界中的运行状态。在典型的飞机上,机载传感器会测量飞机的 速度、高度以及向左或向右倾斜的程度等变量,驾驶舱内的仪表盘会将这些关键信息传递给飞行员。

空中出租车 与典型飞机不同。这些小型 电动 车辆可以垂直起降,并在短距离内运送乘客。虽然它们的飞行方式不同,但车辆仍然需要收集关于其自身运行状态的数据,以便安全运行。

博世此前曾为汽车和 摩托车 制造过传感器,现在它正通过一套插入式传感器阵列进军空中出租车领域。这套名为通用控制单元的设备能够测量加速度、罗盘方向和高度等动作。该公司表示,之所以认为自己能够为该领域生产零部件,部分原因在于传统航空传感器的成本高昂,以及他们制造用于地面车辆的单元的经验。简而言之:随着 多家公司 致力于载人飞行器项目,其中一些公司可能会对在其上安装经济实惠的传感器感兴趣。

事实上,博世的一位发言人通过电子邮件表示,他们正在与“众多”空中出租车制造商进行接触,并且“已经与他们进行了传感器盒子在空中的测试”。

当然,飞行器的制造商将自行决定在机上使用何种传感器和其他技术。例如,本月早些时候,一架五座电动飞机 进行了首次起飞。这架飞机由一家名为 Lilium 的德国公司制造,通过安装在其两个机翼上的 36 个发动机——称为涵道风扇的喷气式马达——可以悬停和巡航,这些马达可以旋转以指向下方或后方。这架飞行器之所以令人兴奋,是因为理论上它能够飞行 186 英里,对于这一类别的车辆来说是一个很远的距离。“目前我们不对我们使用的技术细节进行透露,”该公司的一位发言人通过电子邮件表示。

测量空速、高度和飞行器在空间中的姿态既关键又复杂。例如,在云层中或夜间,如果飞行员看不到真实的地平线,他们将需要依靠一种称为人工地平仪的仪器,该仪器位于驾驶舱内一个称为主飞行显示器的部分。像这样的仪器必须完全可靠,飞机才能保持安全。冗余是航空领域的一个重要原则——飞机应该有 多种方式来了解其运行状态

博世的发言人表示,他们正在开发的传感器系统考虑到了航空领域这种冗余的原则,特别是对于在飞行器高度上至关重要的部分。“所有传感器都是不同的且冗余的,每个传感器都具有一些检测故障的安全功能,”他们通过电子邮件写道。

飞机和飞行出租车并不是唯一使用传感器来确定自身运行状态的机器——惯性测量单元在移动设备中很常见,由加速度计和陀螺仪组成。例如,Apple Watch 使用加速度计和陀螺仪来检测手腕的运动和旋转,而 Onewheel Pint 电动滑板车 则使用相同的技术来了解滑板车的运行状态,以便为其车轮供电的电机做出适当的响应并保持您的平衡。

但在这些陆地设备中,传感器故障只会带来不便。在航空领域,这可能意味着 灾难。换句话说,如果我们希望在未来能够安全可靠地乘坐电动直升机般的机器(有时甚至能 自主 运行)出行,那么这些系统就必须完美运行。

 

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技术编辑

罗布·沃格尔是《流行科学》杂志的前技术编辑。他擅长报道航空、交通和军事技术。


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