國防先進研究計劃署(DARPA)
DARPA 的 Lift Challenge 讓垂直飛行迎戰反覆貨運任務
垂直貨運飛行正被推向超越基本重量取捨的境地,但競賽飛機仍必須先成為可靠的產品,這項承諾才有意義。國防先進研究計劃署(DARPA)的 Lift Challenge 以載荷重量比為目標,尋求能吊升目前重量基準四倍的飛機。如果這項提升能通過安全、成本與製造測試,一間因洪水與外界隔絕的鄉村診所,就能在院舍旁直接收到醫療物資。
垂直貨運飛機不能只是吊起重物就飛走。在運載任何東西之前,它必須先消耗動力讓自己停留在空中。旋翼、引擎或其他推進系統、機體結構,以及燃料或電池,全都會增加重量。國防先進研究計劃署(DARPA)表示,目前的垂直飛機只能吊起大約與自身重量相當的重量。這讓物流業者陷入尷尬的選擇:以小批貨物增加飛行次數,或改用地面路線運送貨物。
重量問題
這項挑戰的關鍵衡量標準,是載荷重量比。「載荷」指的是有用貨物,其他重量則來自機器本身,以及讓它保持飛行所需的一切。比率越高,每次飛行送達的物資就越多。
但單靠一個很大的數字,還不足以造出有用的飛機。它還必須安全且容易操控,在空中停留足夠長的時間,便於維護,取得認證,並且能夠製造。這些要求讓垂直貨運飛行不只是打造最輕機器的競賽。
把限制變成競賽
國防先進研究計劃署(DARPA)已把這項取捨變成公開的 Lift Challenge,由負責該機構戰術技術辦公室空中無人機計畫的 Phillip「Donna」Smith 督導。這項挑戰以載荷重量比作為衡量標準。DARPA 認為,更好的空氣動力學設計、新材料和改良的飛行控制,或許能讓飛機吊起目前重量基準的四倍。
那是一條提出中的路徑,不是已完成的飛機能力。2026 年的競賽正被用來追求 2028 年更大的目標。Smith 表示,重點不只是產出一場示範。DARPA 尋求的是實際用途、商業化和產品化:一種能成為可靠產品的設計,而不是只能在競賽場地上運作的一次性機器。
機制說起來簡單,實現起來卻很困難。在保有垂直飛行所需的控制力和強度之餘,減少不會變成貨物的重量。如果這些改進能整合起來,一架飛機每次出勤就能運送多得多的有用物資。反覆執行低載荷任務的價值便會下降,而以高效貨運為核心打造的設計則會取得優勢。

從競賽場地到診所
最清楚的測試地點,會是沒有可用跑道的地方。在一間因洪水與外界隔絕的鄉村診所,垂直貨運飛機可以把醫療物資放在院舍旁,而不是讓工作人員等候卡車車隊,或卸下數趟較小型的航班。同樣地,軍方和救災運輸業者也可以用較少的飛機,把更多物資送進地面運輸較慢或較不安全的地方。偏遠社區和前線團隊可以直接收到重型物資,不必從遙遠的簡易機場轉運。
那個未來不只取決於承諾中的比率。飛機必須保持安全且容易操控,其設計也必須通過成本和大量製造的測試。決定性的一步,是把競賽設計變成可靠的產品。在那之前,Lift Challenge 是一場針對頑固取捨的工程競賽,而不是垂直貨運飛行已經擺脫這項限制的證明。