珠峰，曾經是人類的禁區，同時也是很多科技產品的禁區。畢竟，極高的海拔、惡劣的天氣、復雜的地形，對人和物都不友好。

不過。就在最近，有一樣東西突破了這個禁區——它就是無人機，還是完全沒有經過特殊改裝的民用無人機。這說明什麼，說明它生而強悍。創造這個壯舉的，沒有意外，又是咱們中國的。大疆宣布，近期首次在珠峰南坡地區完成無人機高海拔運輸測試，在海拔5300米至6000米航線上成功實現往返運輸任務，創造了民用無人機的最高海拔運輸紀錄。在此期間，這架無人機完成了懸停、空載飛行及載物飛行的驗証，為后續的實際應用打下了一個堅實的根基。

相信你多半聽過這個名字——綠色靴子，它可能是珠峰上最著名的地標了。但其實，“它”是一位在攀登過程中不幸遇難的登山者。珠峰上有很多個這樣的地標，他們之所以在遇難后得不到及時的救援、去世后無法回到故鄉，就是因為珠峰的惡劣環境，讓救援、轉移、運送物資變得極其艱難、代價高昂。隨著國產無人機在性能上的進一步提升，是不是也能為登山者提供更可靠、更低廉的物資運輸保障，為垃圾清運、減少登山活動對環境的損害，保護珠峰與自然環境做出更多的貢獻呢。答案是一定的。

不過，無人機飛上珠峰的難度太大了，主要有三個難點：稀薄空氣的挑戰、極端氣候的考驗，和高精度導航與控制的要求。

作為世界屋脊，珠峰地區的海拔高度極高，空氣密度較低，大氣含量僅為海平面的三分之一，而無人機的飛行則需要由氣流給它帶來的升力。跟飛機的機翼一樣，無人機的旋翼也有著特殊的設計——旋翼的形狀通常是上表面彎曲、下表面平坦。當氣流經過機翼時，上表面的氣流速度較快，壓力較低﹔下表面的氣流速度較慢，壓力較高。這種壓力差就產生了升力。雖然旋翼葉片的截面形狀和迎角決定了升力的大小，但同樣，旋翼的轉速、流經旋翼的風速、還有旋翼工作時，它周圍的空氣密度，也會影響升力的大小。較密的空氣含有更多的空氣分子，能夠提供更多的支撐力，而較稀疏的空氣則正好相反，沒有那麼多的空氣分子來提供支撐力，升力也就變小了。這意味著螺旋槳需要更高的轉速才能產生足夠的升力。我們隻有設計出更加高效的電機和經過優化的螺旋槳，才能確保在低密度空氣中無人機依然能維持穩定飛行。與此同時，機身還得夠輕夠強，輕量化的復合材料應用，有效降低了整機重量，使其能夠攜帶更多物資，飛行更遠距離。

極低溫度的考驗對無人機也是致命的，它會影響電池性能，使鋰電池的化學反應速率降低，電池容量減少，縮短飛機的飛行時間。它還會讓電池的內阻增加，導致電壓下降，可能無法提供足夠的電力給無人機的馬達和電子設備，影響飛行性能。低溫還會影響無人機的機械性能，比方說使潤滑油變得粘稠甚至凝固后，影響其運動部件的正常工作。也會讓一些材料變得脆弱，更容易斷裂或損壞。另外，低溫對傳感器的精度和速度，對飛行控制系統的穩定性和靈敏性，都帶來了極大的挑戰。而珠峰的氣溫可以低至零下40攝氏度以下。無人機必須具備耐寒、防水等多重性能。而這，又是輕量化復合材料的主戰場了，再加上設計良好的保溫措施，一起完成了這一關鍵任務。還有就是強風和暴風雪了，強風會干擾無人機的穩定性、增加無人機機身和旋翼上的機械應力，也可能影響傳感器的精度和圖像質量。暴風雪則會額外帶來負載增加、視野受阻的影響。所以無人機需要具備出色的抗風能力，以確保在惡劣氣候條件下依然能穩定飛行。這點有多難咱們稍微玩過一點無人機的朋友都有體會，能在7級風中穩如泰山，大疆這次還真就做到了。

最后是導航。珠峰地區地形復雜，傳統的GPS信號可能會受到干擾，這就要求無人機配備多模態組合導航系統，融合GPS、北斗和慣性導航等多種技術，才能確保高精度定位和穩定的飛行。

這麼看下來，說它在全球范圍內遙遙領先一點不為過。雖然國際上也有一些同類產品，比如Zipline的Zips、亞馬遜和ups的無人機、還有Elroy Air的Chaparral等等，它們各自具備不同的特點和優勢。但大疆的FlyCart 30在高海拔和復雜環境下的出色表現，是其他無人機望塵莫及的。

現在肯定有朋友有話要講了，那架被NASA發射到火星上的機智號呢？火星的大氣夠稀薄、火星的氣候夠特殊、火星的地形也夠復雜吧，那咱這款跟它有可比性嗎？

這是一個好問題，我們簡單展開一下。火星大氣確實更加稀薄，密度僅為地球的1%，所以想要飛起來就需要更高的旋翼轉速和更輕的機身設計來產生足夠的升力。機智號無人機採用了超長和高速旋轉的雙旋翼設計，機身重量也僅僅隻有1.8公斤。火星表面溫差可達100攝氏度，對材料、電池性能、電子設備、機械潤滑和飛行性能都帶來了影響。無人機就需具備強大的耐溫性能才行。機智號無人機採用了高強度輕量化材料，設計上注重保溫和耐溫。

再者，由於火星與地球之間的通信延遲，機智號無人機必須具備高度自動化和自主飛行能力。它配備了多種傳感器和先進的飛行控制算法，能夠在通信延遲情況下獨立完成飛行任務。所以本質上，機智號的技術水平和創新之處也非常厲害——它不僅優化了機身和旋翼，還擁有強悍的智能控制和能源供應系統。可以說，這兩架無人機，各自在其特定環境中展現了卓越的技術水平。珠峰上的無人機主要應對地球高海拔極端環境，側重於高效動力系統、耐寒抗風能力和復雜地形導航﹔機智號無人機則在火星稀薄大氣中飛行，突出旋翼設計、輕量化結構和自主飛行能力。二者各有獨特優勢，代表了人類在不同領域和極端環境下的科技創新與突破，展示了不同應用場景下無人機技術的多樣性和先進性，都對得起遙遙領先的夸贊。

回到咱們自己身上，這次突破不僅有助於提升低空經濟領域的效率和安全性，更推動了無人機技術的發展，強化了我們的科技實力。未來，我們期待著無人機技術在更多領域中大放異彩，創造更多奇跡。

作者：科普視頻創作者科學火箭叔

審核：北京航空航天大學教授戴玉婷

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