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当这些长约 6 英尺的无人机之一从加纳的一处设施起飞时,一根绳索会将这架小飞机从坡道弹射到空中。凭借这种动态发射和两个 14 英寸的螺旋桨高速旋转,它很快就能达到每小时近 70 英里的速度。
在巡航过程中,它会以稍慢的速度(约每小时 60 英里)飞行,当到达投递区域时,其腹部的舱门会像炸弹舱一样打开,并投下一件挂着小降落伞的小盒子。然后它会飞回家。
而就在最近,这些盒子中装载了一些新东西:用于检测是否存在冠状病毒的唾液样本。这些样本通过这些无人机运送到加纳两家城市实验室中的一家(一家在阿克拉,另一家在库马西)进行检测。一家名为 Zipline 的公司正在运营这些无人机。
无论人们身在何处,只要怀疑自己可能感染了COVID-19,他们都非常渴望——甚至可以说是迫切地——希望得到检测,尤其是在美国,这个过程一直非常缓慢。在加纳(人口:超过 2900 万)最初的八次无人机飞行只运送了 58 个样本,根据约翰斯·霍普金斯大学的数据,该国已有 1154 例确诊病例。但无论一个人住在哪里,或者拥有怎样的医疗保健机会,检测结果至少可以让他们知道是否应该居家隔离。这些数据也为政府提供了更多信息。
以下是加纳的无人机以及整个系统的运作方式。
“无人机”这个词通常会让人联想到可以垂直起降的小型四旋翼飞机。但如果飞机制造商希望他们的飞行器能够飞得很远,他们最好为飞行器配备机翼,机翼可以提供升力并提高效率。无人机可以有多种不同的形状:贝尔公司制造的一款大型、方正的飞行器设计用于运输货物,可装载 70 磅的货物,而空军和一家名为 Kratos 的公司一直在试验类似战斗机的无人机。
就 Zipline 而言,其电动飞行器看起来像一架小型飞机,翼展达 11 英尺。机载电池为其螺旋桨供电。这个可拆卸的电源单元还有另一个用途:它是一种数据存储方式,类似于黑匣子。“电池中存储着所有的飞行日志,”Zipline 工程主管 Keenan Wyrobek 说。电池在飞行后充电时,数据就会上传到他们的系统。这也是他们为飞机进行软件更新的一种方式:当需要更新时,将电池重新安装到飞机上就可以传输新软件。
从弹射器发射后,飞机便开始自动驾驶飞往目的地。Wyrobek 解释说,在飞机被快速抛入空中不久后,它的两个螺旋桨之一会关闭,只靠另一个螺旋桨驱动;在飞行过程中,第二个螺旋桨可以根据强风重新启动。机翼和 V 形尾翼两侧的可移动表面允许它执行典型的飞机机动,如转弯或改变高度。塑料 V 形尾翼中还装有两个天线——每侧一个——用于通信。
最终,飞机到达需要卸载货物的地点。Wyrobek 说:“为了确保包裹能够准确到达客户想要的位置,飞机必须执行一些相当精妙的操作。”“它会实时估算风速、风向和风力,并进行补偿。”它会根据需要调整航线,以便包裹能够随风飘到正确的位置,理想情况下是这样。有效载荷最多只有微不足道的 3.9 磅。
一架普通的商用客运或货运航班是从 A 点飞到 B 点,但这些无人机不是。它们在卸下货物后会返回起飞基地。它们的着陆方式类似于战斗机在航空母舰上降落:它直接飞入空中的一根水平缆绳,腹部的挂钩会钩住缆绳。然后飞机向下摆动。Wyrobek 说,这个系统也是自动化的,无人机和回收装置会相互通信。“如果我们成功捕获了,那就太好了,”Wyrobek 补充道。“如果没捕获,无人机——Zip——会自动绕行并再次尝试。”这样,它们就不必担心任何硬着陆,也就是在传统跑道上粗暴着陆,这可能会损坏起落架或飞机的其他部分。
就这些冠状病毒检测而言,样本首先从各个地点运送到公司的一个配送中心,然后飞往库马西或阿克拉。往返航程分别约为 60 或 70 英里。到目前为止,它们总共只执行了八次飞行,尽管 Zipline 表示,只要该国疫情持续,他们就会根据需要继续运行。
与此同时,据《金融时报》报道,一家位于德州的石油公司已获得美国联邦航空局 (FAA) 的批准,可以使用无人机检查其基础设施——由于疫情原因,可以飞到操作员视线之外的距离,这通常是不允许的。