

一架名为“埃尔维斯”的老旧工作直升机的制造商正在将其古老的飞行机器改装成一台自主机器人。飞机制造商Erickson和直升机巨头西科斯基正联手对这架货运直升机进行改装,使其成为一架飞行机器人,既能扑灭森林火灾,又能为军事任务提供补给,而且这一切都不必冒着机上飞行员的生命危险。
埃尔维斯是一架S-64空中吊车,是20世纪60年代首次飞行的军用货运直升机的商用型号。在商业服务中,这些直升机被用于运输原木,这种林业方法被称为对环境侵扰最小的伐木方式。
除了运输树木,空中吊车还配备了森林灭火设备,能在短短45秒内迅速装满一个2650加仑的腹部水箱,然后将这些水倾泻到森林火灾上。
为什么要这样做?将工作马般的直升机改装成自主、机器人驾驶的机器,可以在实现其灭火或空中卡车运输承诺的同时,拯救生命。
“我们很高兴埃尔维斯还活着,但埃尔维斯正在获得一些‘赛博格’般的升级,”Erickson公司研发高级总监Jeff Baxter在月初发布的对直升机行业杂志《Vertical》的采访中表示。
升级埃尔维斯的动力来自于寻找一种方法,使其能够在更危险的任务中使用,包括森林灭火,并扩大其机体的能力。这促使Erickson与西科斯基合作,后者已经为美国陆军的UH-60黑鹰直升机进行了这项工作。
空中吊车有着军用背景,未来也可能继续在军事领域发挥作用。美国陆军曾在越南战争中使用空中吊车,运输从现成的野战医院到载有45名士兵的运输舱等各种物资。空中吊车甚至还被用作轰炸机,在货舱中吊挂一枚巨大的“碎草机”炸弹。投下后,炸弹可以清除足够的森林,为其他直升机腾出着陆区域。(这种炸弹对靠近爆炸点的人员或车辆也可能造成毁灭性打击。)
在2010年代初,两架自主K-Max直升机在阿富汗为美国海军陆战队进行了补给,这正是自主空中吊车很可能为军队承担的工作。
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埃尔维斯空中吊车在森林灭火方面有着特殊的历史,自1997年以来,它在超过一半的火灾季节里,从美国本土基地反复部署到澳大利亚。这是一项重要而有益的工作,但受到人类飞行员的限制,以及他们愿意承担的风险程度。夜间飞行、山区飞行和恶劣天气条件都会增加飞行员的危险,进而增加整个行动的危险。
将机器人置于飞行指挥地位,可以以一种简洁的自主打包方式,缓解上述多种风险。
Erickson公司在2020年1月首次宣布了将埃尔维斯升级为无人机的计划,当时表示该计划旨在提供“可选飞行员的夜间灭火解决方案”。可选飞行员是一种将现有载人飞机改装为无人机飞机的常见方式,通过增加无需人类操作即可接管飞行操作的系统,同时保留人类机组人员偶尔可以进入驾驶舱进行常规飞行的可能性。
将埃尔维斯改装成机器人意味着要增加更多的传感器、摄像头和控制系统,使其能够自主导航。像激光雷达这样的传感器,利用激光来确定物体与车辆的距离,可以为其提供一定的机载态势感知能力。
为所有这些自主功能提供动力的是西科斯基公司的一套名为“MATRIX”的系统,该公司称其“就像一位虚拟副驾驶,能够帮助操作员在危险和复杂的任务中安全、自信地飞行。”正如其宣传的那样,MATRIX结合了软件和硬件,专为自主运行设计,为商业和军事领域创造更安全的飞行模式。
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这项技术已经在将老旧的军用UH-60黑鹰直升机改装成全自主机器的努力中发挥作用。通过依赖传统航空电子设备和人类视觉以外的传感器,这些机器有可能在困难的条件下飞行,例如烟雾或沙尘暴,并自主安全地导航到目的地。
当与人类飞行员配合使用时,这些升级旨在减轻认知负荷,即人类在操作机器时需要承担的心理义务。飞行包含许多离散的任务,从保持水平,到规划航线,到避开障碍物,到阅读显示屏和与其他人员沟通。直升机承担的任务越多,人类就越容易专注于剩余的任务。
在军事用途中,像埃尔维斯这样的自主机器可以成为难以补给的基地的可靠运输工具。虽然自主空中吊车不太可能再有轰炸机的未来工作,但将食物和弹药运送到偏远哨所的简单而平凡的工作,很可能将永远是军事任务的一部分。将这项工作托付给机器人,意味着在最乐观的情况下,可以为人类节省繁重的工作,而在最糟糕的情况下,可以避免悲剧。