十年前他们造了一款混合动力飞艇,如今终于开始运货了

2016-08-05 10:32:51     作者:杨波      来源:雷锋网

Lockheed Martin’s Skunk Works 早在大约十年前就开始打造一种混合动力飞艇,它利用空气动力学和起重气体来获取空气动能。

飞艇与小型飞船在外型上差异颇大,它的轮廓更坚毅,发出的噪声听起来也没那么蠢。它是那些在半个世纪前失宠,最近又涅槃重生的科技成果之一。飞艇能将瞬移重物这个任务完成得省力又省钱,尤其是当目标位置位于其他设施的低点时,飞艇总是能表现出超常的耐心。

Lockheed Martin’s Skunk Works 早在大约十年前就开始打造一种混合动力飞艇,它利用空气动力学和起重气体来获取空气动能。P-791技术践行者于2006年首次试飞,而后一家叫Hybrid Enterprises 的公司想把Lockheed 的飞艇技术商业化。他们打造的LMH-1 能够承载两万公斤重物,以及19个乘客,飞行里程最长可达2500公里。这家公司最近接了一个四亿八千万的美国大单,准备造12艘飞艇用于货运。

作为建造及持续维护飞艇的一部分,检测外部表层(也就是储存了所有氦的大面积区域)的微小裂孔至关重要,时间一长,它就会对飞艇飞行能力造成影响。最传统的解决方式是人为介入,与大多数人为介入的事情类似,它费用高昂且旷日持久。为了解决问题,Lockheed Martin 造了个“Self-Propelled Instruments for Damage Evaluation and Repair  ”(测险及修复的自动推进装置),或者叫它们SPIDER ,也就是一群可以检测到飞艇表面的裂孔的机器人——这样的缩写看起来已经没那么可笑了。 

为了了解更多SPIDER 的详情,笔者与打造这款混合动力飞艇的工程师Ben Szpak 做了简短的交流,聊了聊他的创意来源、飞艇运作的原理以及他们未来的规划和蓝图。

IEEE Spectrum:能告诉我们这个项目的来龙去脉吗?你是怎么获得设计灵感的?在定终稿前你还有其他设计方案吗?

Ben Szpak:从一开始,这款飞艇上的裂孔就一直被检测。工人们往表层充气,他们一边用强光在外部定位小孔,一边从内部进行修补。设计创意最早来源于10年前试飞的P-791 混合动力飞艇践行者。消除生产工序中的小孔检测这个步骤的想法,对需要大批量生产飞艇的制造商而言,诱惑是非常大的。SPIDER 允许这道工序在飞艇的最后组装阶段同时进行。

SPIDER 的设计经历了最早的反复纠结的阶段,最终蜕变成了你后来看到的粗糙而简单的一切。从两轮固定杆到四轮中枢的设计,在定型之前我们测试了所有的一切。我们用超前的3D打印技术来打印我们急需的一些零部件,这让我们可以迅速地汲取经验。

IEEE Spectrum:为什么SPIDER 完成的任务至关重要?为什么你认为出动一组机器人是解决问题最好的方式?

Ben Szpak:氦是非常小的分子,要将它变成像氦一样坚硬的纺织物覆盖在外壳上非常难。裂孔如果不能消除的话也会成为巨大的隐患,而且肉眼还很难发现它。在巨大的外壳上修补裂孔的工作费时且枯燥。机器人在这方面反而更有优势,他们可以从头到脚,从里到外地检查。为了能够在起伏不平的表面上运作、在外壳上攀行。SPIDERs 已经被打造成更小的机器人,一组SPIDER 能加快检查和修理的进程。

IEEE Spectrum:要让一个机器人在飞艇表面运作,有什么比较特别的挑战?SPIDER 又是怎么迎难而上的呢?

Ben Szpak:SPIDER 需要在一个起伏不定的表面爬上爬下,里里外外的攀行。我们通过掌握底盘的曲面来使之与外壳的幅度保持一致,它能小幅度地伸曲,以保障与外壳的默契贴合。行驶在外壳奇怪的定点上,还要精准地测量距离是莫大的挑战,但我们可以通过光学译码器解决难题,它不像光线译码器那样会受滑轮的影响。我们也会用已知的外壳形状,结合加速计去定位外壳上的机器人。

IEEE Spectrum:多少个机器人花多长时间才能覆盖掉一个飞艇?修补机制是如何工作的?这些机器人会继续监视着飞艇吗?还是说,他们只会配置在某些特殊的节点上?

Ben Szpak:我们期待可以在小于五天内,在LMH-1 上配置五到六个SPIDER,大约占外壳面积的八万平方英尺,当然,这取决于在外壳表现上发现了多少个裂孔。自动定位和修补裂缝功能需要耗时十天,而且不需要与生产过程同步,这是SPIDER 的一个主要的优势。修补机制和手控标签覆抹机的工作原理类似,SPIDER一就位,它就会进行修补。我们会在飞艇的最后组装和主要维护检查过程中配置SPIDER。

IEEE Spectrum:可以谈谈SPIDER 的未来吗?你想要通过什么方式升级或者改进机器人呢?如果成功,机器人体系会升级吗?

Ben Szpak:我们在从SPIDER 身上学到了关于自行检测和维修的许多知识,都是这个领域的新机遇。我们将来会有更多新创意,比如几个SPIDER 在更大的飞行中的飞艇上漫步一样。

IEEE Spectrum:有什么关于机器人的特别酷炫的事情想告诉我们吗?

Ben Szpak:在生产关键部件的同时,我们还能够用现成部件来打造SPIDER,并将它们合为一体。这显示了机器人世界在过去几年间的惊人飞跃,如果这一技术运用得好,未来的许多难题都将迎刃而解。

via: spectrum

返回沙发首页  
沙发管家微信
扫描关注沙发管家微信 QQ群: 沙发网官方群 微博:

资讯评论

亲,你需要登录后才能进行评论喔!

还没有评论,快来抢沙发吧!

提示

热门设备安装方法 查看更多>>

最新设备

智能电视 / 盒子评测

安装指南

应用

热门专题