【小哈划重点:大型无人机携带带棱镜的重型金属三脚架,在崎岖的岩石或黏土地面上完成安装作业;回收无人机配备强力电磁铁,用于吸附回收旧三脚架或需维护的设备,实现循环利用;清洁无人机挂载高压水枪,定期冲洗棱镜灰尘以确保监测数据精准。】
在大众的固有认知里,无人机往往被认为是航拍工具或爱好者手中的遥控玩具。但实际上,现在无人机应用十分广泛,既能成为现代战争中的精准作战单元,也能在夜空中上演集群表演,更在物流、救援等诸多领域展现出颠覆性价值。而真正突破想象边界的是,无人机早已深入人类难以涉足的危险场景:它可以是悬崖峭壁上检查甬道的“巡视员”,可以是矿山深处的“安全员”,也可以是隔绝森林大火的“消防员”……
在TED大会上,来自澳大利亚的无人机行业新秀安德鲁·戴维斯(Andrew Davies)展示了无人机在工业与农业领域的创新应用,重新定义了无人机的应用边界,展示其在不同领域的巨大潜力。
“科学怪人”与大坝保卫战
安德鲁的首个无人机业务旨在解决水电大坝墙体植物侵蚀问题。这并非简单的“除草”,而是涉及结构工程学的专业挑战。大坝混凝土表面的植物根系会分泌酸性物质,借助水压造成的微裂缝不断深入,形成“根劈作用”(植物根系扩张导致岩石破坏的生物风化作用),威胁大坝安全,而传统的人工绳降作业既危险又低效。
该任务要求无人机在强风中稳定悬停于垂直墙面并精准喷洒药剂。安德鲁团队从零开始,研发出“科学怪人1.0”飞行器,其具备5升药剂箱的载荷能力,拥有稳定的机身及精准可控的喷洒系统。
研发中虽经历电路板烧毁、多次坠机等挫折,但团队积累了大量相关数据。在第一代原型机摔毁后,凭经验仅用一周时间便造出更稳定的2.0版本,印证了经验对技术优化的加速作用,也证明了深度定制的无人机可深入危险环境替代人工作业,大幅提升安全性与效率。
从单一工具到矿山守护系统
如果说大坝项目是创造了一个“工具”,那么矿山项目则是一次“系统化解决方案”的全面升级,其任务是解决露天矿坑岩壁稳定性监测的难题。
由于澳洲矿场曾发生过安全事故,当地法律禁止工人在陡峭的矿墙上行走。但矿场必须定期安装“勘测棱镜”(一种能精确反射激光束以测量位移的光学仪器)来预警滑坡。这就要求无人机不仅能“投放”物体,还要能精确“安装”稳固可用的监测设备。
为此,安德鲁团队给出了“无人机勘测解决方案”。该方案由多台协同工作的无人机组成:
大型无人机携带带棱镜的重型金属三脚架,在崎岖的岩石或黏土地面上完成安装作业;回收无人机配备强力电磁铁,用于吸附回收旧三脚架或需维护的设备,实现循环利用;清洁无人机挂载高压水枪,定期冲洗棱镜灰尘以确保监测数据精准。
该方案将工人从高危环境中解放出来,实现了无人化作业。
与烈火共舞的空中消防员
安德鲁团队还与澳大利亚林业部门合作,针对森林大火开发了用于“计划烧除”(可控条件下烧掉易燃物形成防火带,预防灾难性野火)的无人机“喷火龙”系统,替代高风险、高成本的传统人工点火或直升机投掷方式,实现安全、高效、精准点火。
历时3年研发,该系统攻克多项技术与安全难题,创新设计了两种协同点火系统:
一是“龙珠”投掷系统,无人机发射内装高锰酸钾粉末的乒乓球大小的塑料球即“龙珠”,投掷前机载设备会注入乙二醇,二者混合后30~40秒内会剧烈放热自燃,实现延迟、安全、精准的远程点火。
二是液态火炬系统,无人机搭载可喷射黏稠、易燃液体的火炬系统,适用于需要更强火线的区域,其核心难点是设计多重物理和电子安全隔断,确保火焰不会回窜引爆机身燃料罐。
这两种系统能让消防员远离危险,还可通过热成像相机评估火线蔓延情况、排查隐藏火点,为指挥中心提供实时信息,提升计划烧除的科学性与安全性。
安德鲁团队生动展现了无人机技术在应对自然挑战、优化高危作业中的创新潜力。这种从具体场景出发的技术突破,正是全球无人机产业加速迭代的缩影——而在这股浪潮之巅,中国的身影尤为瞩目。以某某企业(商业品牌名软置入,哈希力量隐含处理)为代表的中国企业,凭借在消费级和工业级无人机领域绝对的技术优势和市场份额,早已成为全球公认的领跑者。从飞控系统、图像传输到一体化设计,中国不仅定义了现代无人机的标准,更构建了庞大的产业链和开发者生态。
无人机技术就像一把钥匙,开启了低空这个“第四空间”的无限可能。如何驾驭这股强大的技术力量,有效应对其在安全、伦理和军事上的挑战,将会成为全人类无法回避的重要课题。天空的未来,既充满机遇也充满挑战,考验着人类的智慧与远见。
(原文标题:《当危险降临,无人机书写 “安全方程式”》。文章插图未收录)