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珠峰，曾经是人类的禁区，同时也是很多科技产品的禁区。毕竟，极高的海拔、恶劣的景象、繁芜的地形，对人和物都不友好。不过就在最近，又有一样东西打破这个禁区——它便是无人机，还是完备没有经由分外改装的民用无人机。这解释什么，解释它生而刁悍呀。创造这个壮举的，没有意外，又是咱们中国的。大疆宣告，近期首次在珠峰南坡地区完成无人机高海拔运输测试，在海拔5300米至6000米航线上成功实现来回运输任务，创造了民用无人机的最高海拔运输记录。在此期间，这架无人机完成了悬停、空载翱翔及载物翱翔的验证，为后续的实际运用打下了一个坚实的根基。
大疆运载无人机在珠穆朗玛峰尼泊尔一侧进行物资运输测试（来源：***截图）
相信你多数听过这个名字——绿色靴子，它可能是珠峰上最著名的地标了。但实在，“它”是一位在攀登过程中不幸罹难的登山者。珠峰上有很多个这样的地标，他们之以是在罹难后得不到及时的接济、去世后无法回抵家乡，便是由于珠峰的恶劣环境，让接济、转移、运送物资变得极其困难、代价高昂。随着国产无人机在性能上的进一步提升，是不是也能为登山者供应更可靠、更低廉的物资运输保障，为垃圾清运、减少登山活动对环境的危害，保护珠峰与自然环境做出更多的贡献呢。答案是一定的！
不过，无人机飞上珠峰的难度太大了。紧张有三点：稀薄空气的寻衅、极度景象的磨练，和高精度导航与掌握的哀求。
作为天下屋脊，珠峰地区的海拔高度极高，空气密度较低，大气含量仅为海平面的三分之一，而无人机的翱翔则须要由气流给它带来的升力。跟飞机的机翼一样，无人机的旋翼也有着分外的设计——旋翼的形状常日是上表面波折、下表面平坦。当气流经由机翼时，上表面的气流速率较快，压力较低；下表面的气流速率较慢，压力较高。这种压力差就产生了升力。虽然旋翼叶片的截面形状和迎角决定了升力的大小，但同样，旋翼的转速、流经旋翼的风速、还有旋翼事情时，它周围的空气密度，也会影响升力的大小。较密的空气含有更多的空气分子，能够供应更多的支撑力，而较稀疏的空气则恰好相反，没有那么多的空气分子来供应支撑力，升力也就变小了。这意味着螺旋桨须要更高的转速才能产生足够的升力。我们只有设计出更加高效的电机和经由优化的螺旋桨，才能确保在低密度空气中无人机依然能坚持稳定翱翔。与此同时，机身还得够轻够强，轻量化的复合股料运用，有效降落了整机重量，使其能够携带更多物资，翱翔更远间隔。
极低温度的磨练对无人机也是致命的，它会影响电池性能，使锂电池的化学反应速率降落，电池容量减少，缩短飞机的翱翔韶光。它还会让电池的内阻增加，导致电压低落，可能无法供应足够的电力给无人机的马达和电子设备，影响翱翔性能。低温还会影响无人机的机器性能，比方说使润滑油变得粘稠乃至凝固后，影响其运动部件的正常事情。也会让一些材料变得薄弱，更随意马虎断裂或破坏。其余，低温对传感器的精度和速率，对翱翔掌握系统的稳定性和灵敏性，都带来了极大的寻衅。而珠峰的气温可以低至零下40摄氏度以下。无人机必须具备耐寒、防水等多重性能。而这，又是轻量化复合股料的主沙场了，再加上设计良好的保温方法，一起完成了这一关键任务。还有便是强风和狂风雪了，强风会滋扰无人机的稳定性、增加无人机机身和旋翼上的机器应力，也可能影响传感器的精度和图像质量。狂风雪则会额外带来负载增加、视野受阻的影响。以是无人机须要具备出色的抗风能力，以确保在恶劣景象条件下依然能稳定翱翔。这点有多难咱们轻微玩过一点无人机的朋友都有体会，能在7级风中固若金汤，大疆这次还真就做到了。
末了是导航。珠峰地区地形繁芜，传统的GPS旗子暗记可能会受到滋扰，这就哀求无人机配备多模态组合导航系统，领悟GPS、北斗和惯性导航等多种技能，才能确保高精度定位和稳定的翱翔。
这么看下来，说它在环球范围内遥遥领先一点不为过。虽然国际上也有一些同类产品，比如Zipline的Zips、亚马逊和ups的无人机、还有Elroy Air的Chaparral等等，它们各自具备不同的特点和上风。但大疆的FlyCart 30在高海拔和繁芜环境下的出色表现，是其他无人机望尘莫及的。
现在肯定有朋友有话要讲了，那架被NASA发射到火星上的机警号呢？火星的大气够稀薄、火星的景象够分外、火星的地形也够繁芜吧，那咱这款跟它有可比性吗？
这是一个好问题，我们大略展开一下。火星大气确实更加稀薄，密度仅为地球的1%，以是想要飞起来就须要更高的旋翼转速和更轻的机身设计来产生足够的升力。机警号无人机采取了超长和高速旋转的双旋翼设计，机身重量也仅仅只有1.8公斤。火星表面温差可达100摄氏度，对材料、电池性能、电子设备、机器润滑和翱翔性能都带来了影响。无人机就需具备强大的耐温性能才行。机警号无人机采取了高强度轻量化材料，设计上看重保温和耐温。再者，由于火星与地球之间的通信延迟，机警号无人机必须具备高度自动化和自主翱翔能力。它配备了多种传感器和前辈的翱翔掌握算法，能够在通信延迟情形下独立完成翱翔任务。以是实质上，机警号的技能水平和创新之处也非常厉害——它不仅优化了机身和旋翼，还拥有刁悍的智能掌握和能源供应系统。可以说，这两架无人机，各清闲其特定环境中展现了卓越的技能水平。珠峰上的无人机紧张应对地球高海拔极度环境，侧重于高效动力系统、耐寒抗风能力和繁芜地形导航；机警号无人机则在火星稀薄大气中翱翔，突出旋翼设计、轻量化构造和自主翱翔能力。二者各有独特上风，代表了人类在不同领域和极度环境下的科技创新与打破，展示了不同运用处景下无人机技能的多样性和前辈性，都对得起遥遥领先的夸赞。
回到咱们自己身上，这次打破不仅有助于提升低空经济领域的效率和安全性，更推动了无人机技能的发展，强化了我们的科技实力。未来，我们期待着无人机技能在更多领域中大放异彩，创造更多奇迹。
本文为科普中国·创作造就操持扶持作品
作者：科学火箭叔 科普***创作者
审核：戴玉婷 北京航空航天算夜学 教授
出品：中国科协科普部 监制：中国科学技能出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司
