作為獨(dú)角獸的挖掘者、創(chuàng)新的探路者，創(chuàng)業(yè)邦連續(xù)十六年頒發(fā)《創(chuàng)業(yè)邦100未來獨(dú)角獸榜單》，致力于發(fā)掘出一批未來1-3年有望成為獨(dú)角獸的未來獨(dú)角獸企業(yè)。

作者丨卜松

編輯丨劉恒濤

圖源丨瑋航科技

隨著無人機(jī)在農(nóng)業(yè)、電力、能源勘探等領(lǐng)域的不斷深耕應(yīng)用，消防無人機(jī)也開始有商業(yè)化落地的探路者。

7月22日，瑋航科技在全球新品發(fā)布會(huì)上，發(fā)布了全球首創(chuàng)的涵道風(fēng)扇高空系留滅火無人機(jī)系統(tǒng)“敖欽”。這款被比喻為“空中消防車”的消防裝備，憑借其救援效率和滅火能力，引起了業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注。

瑋航科技涵道風(fēng)扇高空系留滅火無人機(jī)系統(tǒng)“敖欽”

“敖欽”所搭載的無人機(jī)，能夠上升至100米以上，達(dá)到20-30升/秒的持續(xù)液體流量，滅火能力與大型傳統(tǒng)消防車不相上下，且是業(yè)內(nèi)現(xiàn)有旋翼滅火無人機(jī)的10倍以上。更重要的是，由于“敖欽”的整體尺寸小，接警后可快速抵達(dá)現(xiàn)場，靈活穿梭居民區(qū)，并在3分鐘內(nèi)完成部署和抬升，更能有效把握“黃金救援時(shí)間”。

在資本層面，瑋航科技已在今年上半年完成了由鼎暉百孚、自貢創(chuàng)發(fā)集團(tuán)聯(lián)合投資的最新A輪融資，公司的歷史投資方還包括啟迪之星、順為資本、變量資本、中科先進(jìn)等。

技術(shù)轉(zhuǎn)化：

從清華園到消防前線的轉(zhuǎn)變

瑋航科技創(chuàng)始人兼CTO張磊出生在遼寧沈陽，畢業(yè)于清華大學(xué)車輛與運(yùn)載學(xué)院。2011年，他師從張揚(yáng)軍教授讀博，研究方向?yàn)樾履茉醇斑\(yùn)載裝備動(dòng)力領(lǐng)域。

2020年3月，張揚(yáng)軍教授團(tuán)隊(duì)因論文“電動(dòng)飛機(jī)涵道風(fēng)扇與電機(jī)建模與初步集成設(shè)計(jì)”獲得了國際自動(dòng)機(jī)工程師學(xué)會(huì)頒發(fā)的“SAE2019萊特兄弟獎(jiǎng)?wù)隆保蔀樵摢?jiǎng)項(xiàng)自1924年設(shè)立以來首次獲此殊榮的中國團(tuán)隊(duì)。

麻省理工學(xué)院（MIT）阿罕默德·高涅姆（Ahmed F Ghoniem）教授高度評(píng)價(jià)了這項(xiàng)成果。他認(rèn)為，涵道風(fēng)扇的優(yōu)勢在于，它的外部具備涵道體，結(jié)構(gòu)緊湊，卻能在同等功率下產(chǎn)生更強(qiáng)推力，顯著提升效率。這種設(shè)計(jì)大幅降低噪音和熱輻射，并兼具隱蔽性與安全性。因此，該團(tuán)隊(duì)的研究成果可大幅降低電動(dòng)飛機(jī)能耗，是提高未來電動(dòng)航空和城市空中交通運(yùn)行效率的關(guān)鍵技術(shù)。

隨著涵道風(fēng)扇相關(guān)的關(guān)鍵研究成果具備產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化契機(jī)，瑋航科技應(yīng)運(yùn)而生，張磊與師弟李也成為瑋航科技最早的創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)。在清華期間，張磊與李也在同一課題組，張磊主攻動(dòng)力研究，李也則聚焦于飛行汽車的總體設(shè)計(jì)。

2017年至2018年，無人機(jī)配送市場炙手可熱，許多物流公司嘗試用旋翼無人機(jī)進(jìn)行末端配送。在創(chuàng)業(yè)初期，兩人將目光投向末端配送無人機(jī)市場。他們認(rèn)為，涵道風(fēng)扇在安全性和低噪聲方面有優(yōu)勢，適合需要與人接觸的配送場景。

然而，隨著時(shí)間推移，他們發(fā)現(xiàn)末端配送無人機(jī)的市場以及商業(yè)化并不容易。相對(duì)固定的“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”配送、大中型城市對(duì)于空域管理的嚴(yán)格規(guī)定以及成本缺乏相對(duì)優(yōu)勢等問題，讓應(yīng)用場景受到限制，導(dǎo)致需重新思考該創(chuàng)業(yè)方向的可行性和價(jià)值。

這次嘗試，讓團(tuán)隊(duì)意識(shí)到，技術(shù)再先進(jìn)，也必須找到一個(gè)剛需市場以及充分考慮成本可行性和可實(shí)現(xiàn)的商業(yè)化路徑，并且這個(gè)需求必須能讓涵道風(fēng)扇技術(shù)發(fā)揮獨(dú)特優(yōu)勢。盡管已經(jīng)做出了末端配送的機(jī)型，公司仍需找到下一步的轉(zhuǎn)型方向。

2020年下半年，消防進(jìn)入了瑋航團(tuán)隊(duì)的視野。

瑋航團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，高層建筑火災(zāi)救援是一個(gè)全球性難題，傳統(tǒng)消防裝備“夠不著、滅不掉、跑不快”的痛點(diǎn)尤為突出。“傳統(tǒng)的舉高消防車主要使用云梯，受限于機(jī)械結(jié)構(gòu)，作業(yè)高度有限，且車身笨重，難以快速抵達(dá)現(xiàn)場；而現(xiàn)有的消防無人機(jī)普遍采用旋翼式結(jié)構(gòu)，雖然靈活，但載荷能力太低了，只能噴射壓縮空氣泡沫，無法承擔(dān)主戰(zhàn)滅火任務(wù)，對(duì)火勢的控制效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如以噴水為主的傳統(tǒng)消防車?！?/p>

而如果把涵道風(fēng)扇技術(shù)應(yīng)用到無人機(jī)上，通過涵道風(fēng)扇的大推力優(yōu)勢，能夠顯著提升無人機(jī)的起飛重量，讓無人機(jī)擁有大載荷能力，以實(shí)現(xiàn)大流量的滅火能力要求。這恰好能夠彌補(bǔ)旋翼無人機(jī)在滅火能力上的不足，同時(shí)還有無人機(jī)“夠得著、跑得快”的優(yōu)勢。

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最終，瑋航科技將首個(gè)產(chǎn)品方向鎖定在應(yīng)急消防領(lǐng)域。

涵道風(fēng)扇：

重新定義高空滅火的“黑科技”

瑋航科技的核心競爭力，在于其掌握的國際領(lǐng)先的電動(dòng)涵道風(fēng)扇推進(jìn)技術(shù)。采用這項(xiàng)技術(shù)的無人機(jī)，與傳統(tǒng)的電動(dòng)旋翼無人機(jī)相比，具備推力大、尺寸緊湊、噪音小、安全性好等獨(dú)特優(yōu)勢。

依靠這項(xiàng)技術(shù)所誕生的產(chǎn)品，是一個(gè)以消防車為移動(dòng)載體，由其搭載的大推力涵道風(fēng)扇無人機(jī)實(shí)施滅火作業(yè)的系統(tǒng)。用張磊的定義來說，“這是一套完整的高層消防系統(tǒng)解決方案”。

這套系統(tǒng)，相比傳統(tǒng)消防車或者旋翼式滅火無人機(jī)，有幾大優(yōu)點(diǎn)。

首先是大載荷能力。與同尺寸的旋翼無人機(jī)相比，“敖欽”搭載的涵道風(fēng)扇無人機(jī)，額定起飛重量增加了5-10倍，超過800公斤。這意味著它能夠掛載大口徑消防水帶，實(shí)現(xiàn)20-30L/s的噴水流量，達(dá)到傳統(tǒng)主戰(zhàn)滅火裝備（如大型消防車）的水平。而旋翼無人機(jī)通常只能噴射小于3L/s的泡沫。

“該款涵道風(fēng)扇額定推力達(dá)100公斤，峰值推力可達(dá)200公斤，通過優(yōu)化氣動(dòng)設(shè)計(jì)和電機(jī)功率密度，兼顧了大推力和高效率，滅火能力遠(yuǎn)高于旋翼無人機(jī)?！睆埨谡f。

其次，是高安全性。涵道風(fēng)扇無人機(jī)的旋轉(zhuǎn)葉片被涵道體包裹，槳葉不易被樹木、電線等障礙物纏繞或損壞，降低了救援過程中的二次風(fēng)險(xiǎn)。

瑋航科技在展會(huì)上展示涵道風(fēng)扇無人機(jī)

第三大優(yōu)勢，是快速響應(yīng)與部署?，|航科技與第三方消防車廠商合作，定制了與無人機(jī)適配的消防車輛。一臺(tái)搭載無人機(jī)的定制消防車，由于僅需搭載無人機(jī)，整車長度被縮短至10米左右，相當(dāng)于一輛中大型廂式貨車。相比于動(dòng)輒長16米的傳統(tǒng)舉高消防車，它能夠靈活穿行城市區(qū)域，保證第一時(shí)間抵達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場，且開展作業(yè)所需的空間大大縮小。

到達(dá)以后，消防車輛可一鍵啟動(dòng)，自動(dòng)地打開無人機(jī)艙頂部艙門，車內(nèi)液壓系統(tǒng)將無人機(jī)平臺(tái)抬升至頂部，經(jīng)過瑋航培訓(xùn)的操作員便能操控?zé)o人機(jī)立即起飛，在1分鐘內(nèi)快速飛至百米高度。張磊表示，其整體部署速度僅需3分鐘左右，與傳統(tǒng)云梯車相比，提升90%以上，將救援時(shí)間壓縮到原來的十分之一。這種“跑得快”的特性，對(duì)于爭分奪秒的火災(zāi)救援至關(guān)重要。

此外，由于采用系留供電和供水，無人機(jī)連接上供水管，連續(xù)作業(yè)時(shí)間不低于6小時(shí)。這意味著，只要來自消防車的供水和供電持續(xù)，無人機(jī)基本就能持續(xù)進(jìn)行滅火作業(yè)，直到火情得到控制。

張磊介紹，無人機(jī)飛控系統(tǒng)還可根據(jù)高層建筑上空的風(fēng)速，實(shí)時(shí)自主調(diào)整飛行姿態(tài)，提升了空中穩(wěn)定性，實(shí)測在6級(jí)強(qiáng)風(fēng)條件下仍可保持相對(duì)穩(wěn)定的懸停。

城市的高層寫字樓，通常都有大面積的落地玻璃，瑋航科技的無人機(jī)可以發(fā)射高性能破窗彈，依靠搭載的高分辨率熱成像與高清攝像頭，可在濃煙遮蔽、視線受阻的復(fù)雜環(huán)境中，精準(zhǔn)識(shí)別建筑玻璃結(jié)構(gòu)，計(jì)算破窗的角度與力度，通過破窗彈把窗戶擊碎。

以涵道風(fēng)扇技術(shù)迭代

撬動(dòng)更多應(yīng)用場景

據(jù)介紹，按照國家消防裝備質(zhì)量檢驗(yàn)檢測中心要求，“敖欽”已經(jīng)在今年7月18日完成委托檢驗(yàn)，有望成為全球首個(gè)在城市高層建筑消防領(lǐng)域具備主戰(zhàn)滅火能力的規(guī)?；褂蔑w行平臺(tái)。

張磊透露，產(chǎn)品發(fā)布之后，“消防系統(tǒng)多家單位都對(duì)這款裝備表達(dá)高度期待和認(rèn)可”。

市場拓展層面，瑋航科技所瞄準(zhǔn)的客戶群體，一是全國各省市的消防總隊(duì)和支隊(duì)，二是對(duì)工廠滅火有需求的大型石油化工集團(tuán)。張磊表示，瑋航科技已與諸多地區(qū)展開了接洽和溝通，如成渝地區(qū)、長三角和珠三角?！斑@些地區(qū)高層建筑密集，火災(zāi)救援需求更為迫切，也很關(guān)注新技術(shù)和新裝備。”

隨著涵道風(fēng)扇高空系留滅火無人機(jī)系統(tǒng)的成功測試，以及市場對(duì)其潛力的認(rèn)可，張磊透露，今年年內(nèi)有望與不少城市的消防部門簽訂訂單，銷售收入有望達(dá)到數(shù)千萬人民幣。

“我們后續(xù)的開發(fā)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)自主飛行、自動(dòng)起飛、自動(dòng)降落、自動(dòng)尋找火點(diǎn)目標(biāo)等功能，降低對(duì)操作員的技術(shù)要求?！睆埨谡f，為實(shí)現(xiàn)上述功能，團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)一套多傳感器融合解決方案，包括動(dòng)態(tài)感知算法、紅外和視覺識(shí)別技術(shù)等，以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位和滅火。

瑋航科技低空應(yīng)急場景產(chǎn)品規(guī)劃圖

張磊認(rèn)為，在低空經(jīng)濟(jì)中的城市立體交通領(lǐng)域，涵道風(fēng)扇技術(shù)是對(duì)旋翼的升級(jí)換代技術(shù)，是安全、安靜、緊湊的飛行汽車能夠?qū)崿F(xiàn)的關(guān)鍵。在產(chǎn)品策略上，瑋航科技的基調(diào)是“小步快跑”，從應(yīng)急消防向更多領(lǐng)域延伸，除了高空消防，張磊希望瑋航科技的產(chǎn)品在其他低空應(yīng)急場景、國防裝備、城市飛行汽車上都可以應(yīng)用。瑋航科技將持續(xù)投入電動(dòng)涵道風(fēng)扇推進(jìn)系統(tǒng)的研發(fā)，致力于“成為電動(dòng)航空下一代動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)的領(lǐng)導(dǎo)者”。