AALTO:利用太阳能无人机率先实现平流层联网

2022年5月,航空航天巨头空中客车公司成立了一家雄心勃勃的新企业,名为“AALTO”。AALTO的目标是利用名为“Zephyr”的超长续航太阳能无人机组成的机队,彻底改变全球联网方式。这些独特的零排放无人机在高达7万英尺的平流层中飞行,有望为地球上最偏远的角落带来经济实惠的高速互联网接入服务。

 

工程奇迹:Zephyr

     

Zephyr是AALTO愿景的核心。它是一种非凡的固定翼无人机,翼展达25米,大致相当于一架ATR 72涡轮螺旋桨客机。尽管体积庞大,但Zephyr却非常轻巧,不含有效载荷时仅重75千克。它表面覆盖着太阳能电池板,利用太阳能为两个小型电动马达提供动力,能够连续飞行数月。

Zephyr在平流层中飞行,远高于商业空中交通和天气系统。它的最高飞行高度为7万英尺,能够保持固定高度,为各种有效载荷提供持久平台,包括高分辨率相机、大气传感器,以及能够在7500平方公里的覆盖范围内提供互联网连接的电信设备(相当于约250个基站)。

除去发动机、有效载荷和外层太阳能电池板,“Zephyr”号的机翼和尾翼薄如蝉翼,宛如半透明。轻巧的结构下蕴藏着惊人的续航能力——可在空中飞行200天而不着陆。这得益于先进的太阳能电池、大容量电池和节能系统。    

 

将AALTO方案推向市场

     

在首席执行官哈拉维领导下,AALTO正在积极将平流层联网解决方案推向市场。该公司目前正在努力对Zephyr系统进行认证,同时完善制造工艺,并与世界各地的潜在客户和合作伙伴接触。

AALTO位于英国范堡罗的工厂正在准备批量生产,最终目标是每周组装一台Zephyr。为了实现这一目标,该公司正在从整个航空航天业引进顶尖人才。总工程师布里格斯说:“为取得成功,我们需要从整个行业引进最优秀的人才,这也是空中客车公司将AALTO从核心部门中剥离出来并吸引了现任高管们的原因。”

在商业方面,AALTO已经看到了对该公司服务的强劲需求。该公司已宣布向英国国防部出售两架Zephyr飞机,并正在接受一系列政府和商业实体询价。哈拉维称,预计在产量增加之前,需求量将超过最初的供应量。

为支持发展,AALTO正在寻求外部投资和合作伙伴。虽然空中客车公司目前仍是改公司的唯一所有者,但该公司计划引入战略合作伙伴作为股东,以扩大业务规模。哈拉维解释说:“我们的想法是让公司发展壮大,引入外部合作伙伴作为股东,这些合作伙伴将是战略性的,而不仅仅是财务方面的。”

 

全球联网的可持续解决方案

     

AALTO的主要价值主张是方法的可持续性。与地面基站或低地轨道卫星群不同,Zephyr不需要燃料来发射或飞行。太阳能推进使其成为扩大全球联网的零排放解决方案。   

当全世界都在寻找弥合数字鸿沟的方法时,这种绿色环保的特性是一个主要卖点,同时又不会加剧气候变化或致使低地轨道空间碎片问题日益严重。哈拉维说:“我们提供的服务自始至终都是完全可持续的。我们不需要燃料来发射火箭或运行卫星。”

使用Zephyr机群提供联网的效率也是一大优势。单个Zephyr可提供相当于250个地面基站的覆盖范围,而且成本更低,对环境的影响更小。对于发展中国家和偏远地区来说,这提供了一个跨越式发展的机会,无需进行大规模基础设施投资即可获得高速联网。

 

扩展使用案例

     

虽然扩大全球互联网接入是AALTO平流层方案的主要近期应用,但该公司看到了多个行业的广泛潜力。从环境监测和灾难响应到边境安全和海域感知,Zephyr的独特功能使其成为一种宝贵工具。

Zephyr的持久性和潜在有效载荷范围也使其非常适合科学研究。它能够在高层大气中徘徊数月,覆盖广阔的距离,有助于科学家研究天气模式、监测气候变化、追踪动物迁徙等。

AALTO已经开始与政府、产业界和学术界的潜在客户接触,探索这些扩展的使用方案。该公司的模块化有效载荷设计允许进行定制,以满足特定任务和客户需求。

 

克服挑战

     

虽然AALTO的平流层联网愿景令人信服,但该公司在实现愿景时仍面临重大挑战。其中最主要的挑战是高空长航时无人机运营的复杂监管环境。   

为了运营Zephyrs机队,AALTO需要获得世界各地航空管理机构批准。这就需要与监管机构密切合作,制定适当的安全标准和操作规程。为此,该公司已经与英国民航局和欧洲航空安全局进行了接触。

另一个挑战是扩大生产和运营规模,以满足预期需求。虽然AALTO的范堡罗工厂是为批量生产而设计的,但要将产量提高到每周一架Zephyr,将需要在设备、人员和培训方面进行大量投资。该公司还需要建立一个全球地面站网络,并为联网服务获得必要的频谱分配。

最后是竞争问题。虽然AALTO的方法很独特,但它并不是唯一寻求通过创新手段扩大全球联网的公司。SpaceX、OneWeb和亚马逊等公司正在投资数十亿美元建设低地轨道卫星星座,而Loon(前Alphabet旗下公司)等高空平台竞争对手也在测试类似的概念。

要想取得成功,AALTO需要证明方法具有卓越的经济性、性能和可持续性。还需要迅速行动,在竞争对手获得支持前确保获得关键客户和市场。

 

未来之路

     

尽管挑战重重,AALTO仍对实现愿景和改变全球联网的能力充满信心。凭借空中客车公司的支持、世界一流的团队和真正的创新方法,该公司已为成功做好充分准备。   

近期,AALTO的工作重点是取得Zephyr的认证、扩大生产规模并获得更多客户的承诺。该公司还在积极探索潜在的部署地点,重点是非洲、亚洲和拉丁美洲服务不足的地区。

从长远来看,AALTO设想建立一支由Zephyrs组成的全球机队,为全球数十亿人提供经济实惠的高速联网。该公司还在探索该平台的更大版本,以搭载更大有效载荷,提供更广的覆盖范围和更长的续航时间。

正如AALTO的首席技术官奥布尔格所说:“我们正处于指数级需求的风口浪尖。凭借创新的技术、经验丰富的团队和大胆的愿景,AALTO将在全球联网的下一次飞跃中发挥主导作用。”

只有时间才能证明AALTO能否真正兑现雄心勃勃的承诺。但如果成功,影响将是巨大的,它将为数十亿人提供在21世纪经济中学习、工作和发展所需的数字联网。对于AALTO来说,天空才是真正的极限。