使用自动飞行直升机实现更安全的天空

2019年底，在学习航空航天工程多年后，Hector （Haofeng） Xu决定学习驾驶直升机。当时，他正在麻省理工学院航空航天系攻读博士学位，因此他熟悉与驾驶小型飞机相关的风险。但是，在驾驶舱里的一些事情让徐对这些风险有了更深的了解。在经历了几次令人伤脑筋的经历后，他受到启发，让直升机飞行更安全。

2021 年，他创立了自主直升机公司 Rotor Technologies， Inc.。

事实证明，徐志摩的险些失手并不是那么独特。尽管大型商用客机非常安全，但在美国，每年都有人死于小型私人飞机。其中许多死亡事件发生在直升机飞行期间，用于农作物喷粉、灭火和医疗后送等活动。

Rotor 正在用一套传感器和软件改造现有的直升机，以将飞行员从一些最危险的飞行中移除，并更广泛地扩展航空用例。

“人们没有意识到飞行员每天都在美国冒着生命危险，”徐解释说。“飞行员飞入电线，在恶劣天气下迷失方向，或以其他方式失去控制，几乎所有这些事故都可以通过自动化来预防。我们从瞄准最危险的任务开始。

与电池供电的无人机相比，旋翼的自主机器能够飞得更快、更久，并携带更重的有效载荷，并且通过与已经存在数十年的可靠直升机模型合作，该公司已经能够迅速商业化。旋翼的自动驾驶飞机已经在新罕布什尔州纳舒厄总部附近进行演示飞行，客户将能够在今年晚些时候购买它们。

“许多其他公司正试图围绕材料和动力总成等方面使用许多新技术来制造新车，”Rotor首席商务官Ben Frank ’14说。“他们试图做任何事情。我们非常注重自主性。这就是我们的专长，我们认为这将带来最大的变化，使垂直飞行更安全、更方便。

在麻省理工学院建立团队

在剑桥大学读本科时，徐先生参加了剑桥-麻省理工学院交流项目（CME）。他在麻省理工学院的一年显然很顺利——从剑桥大学毕业后，他在麻省理工学院度过了接下来的八年，首先是博士生，然后是博士后，最后是麻省理工学院航空航天系（AeroAstro）的研究附属机构，他今天仍然担任这个职位。在CME项目和博士后期间，Xu得到了Steven Barrett教授的建议，他现在是AeroAstro的负责人。徐说，巴雷特在他的整个职业生涯中在指导他方面发挥了重要作用。

“Rotor的技术不是从麻省理工学院的实验室中衍生出来的，但麻省理工学院确实塑造了我对技术和航空未来的愿景，”徐说。

Xu 的第一位员工是 Rotor 首席技术官 Yiou He SM ’14， PhD ’20，Xu 在攻读博士学位期间曾与他共事。这一决定预示着即将发生的事情：这家拥有50名员工的公司中，麻省理工学院的分支机构数量现在达到了两位数。

“早期的核心技术团队是一群麻省理工学院的博士，他们是我合作过的最好的工程师之一，”徐说。“他们真的很聪明，在研究生期间，他们在麻省理工学院建造了一些非常奇妙的东西。这可能是我们成功的最关键因素。

为了帮助 Rotor 起步，Xu 与麻省理工学院风险指导服务 （VMS）、麻省理工学院的工业联络计划 （ILP） 和美国国家科学基金会的新英格兰创新团 （I-Corps） 计划在校园内合作。

一个关键的早期决定是与罗宾逊直升机公司的知名飞机合作，而不是从头开始制造飞机。罗宾逊已经要求其直升机在大约2000小时的飞行时间后进行大修，这就是旋翼跳进来的时候。

旋翼解决方案的核心是所谓的“电传飞行”系统，即一组与直升机飞行控制功能交互的计算机和电机。旋翼还为直升机配备了一套先进的通信工具和传感器，其中许多都是从自动驾驶汽车行业改编而来的。

“我们相信，从长远来看，驾驶舱里不再有飞行员，所以我们正在为这种远程飞行员范式而努力，”徐说。“这意味着我们必须在机上建立强大的自主系统，但这也意味着我们需要在飞机和地面之间建立通信系统。

Rotor 能够利用 Robinson 现有的供应链，潜在客户对他们以前合作过的飞机感到满意——即使没有人坐在飞行员座位上。一旦旋翼的直升机升空，这家初创公司就会通过基于云的人工监督系统提供24/7的飞行监控，该公司称之为Cloudpilot。该公司正开始在偏远地区飞行，以避免人身伤害的风险。

“我们有一个非常谨慎的自动化方法，但我们也保留了一个高技能的人类专家，”徐说。“我们得到了最好的自主系统，这些系统非常可靠，以及最好的人类，他们非常擅长决策和处理意外情况。

自主直升机起飞

使用小型飞机来做一些事情，比如灭火和将货物运送到海上地点，不仅危险，而且效率低下。飞行员可以飞行多长时间是有限制的，他们不能在恶劣天气或夜间飞行。

如今，大多数自动驾驶选项都受到小型电池和有限有效载荷能力的限制。旋翼的飞机名为R550X，可承载高达1,212磅的负载，每小时飞行超过120英里，并配备辅助油箱，一次可在空中停留数小时。

一些潜在客户有兴趣使用飞机来延长飞行时间并提高安全性，但其他客户则希望将这些机器用于全新的应用。

“这是一架新飞机，可以做其他飞机做不到的事情——或者即使从技术上讲它们可以做到，它们也不会用飞行员来做，”徐说。“你也可以想到由此实现的新科学任务。我希望留给人们的想象力，弄清楚他们能用这个新工具做什么。

Rotor 计划今年出售少量飞机，并扩大生产规模，每年生产 50 至 100 架飞机。

与此同时，从长远来看，徐希望罗托能发挥作用，让他回到直升机上，并最终运送人类。

“今天，我们的影响与安全有很大关系，我们正在解决几十年来困扰直升机运营商的一些挑战，”徐说。“但我认为我们未来最大的影响将是改变我们的日常生活。我很高兴能乘坐更安全、更自主、更实惠的垂直起降飞机，我希望 Rotor 将成为实现这一目标的重要组成部分。