| 文/Jeremy Bogaisky
圖片來源：AARON KOTOWSKI FOR FORBES 由哈佛畢業(yè)生、前職業(yè)冰球運(yùn)動員凱爾·克拉克（Kyle Clark）創(chuàng)立的Beta Technologies公司即將把能像直升機(jī)一樣垂直起降、由電池驅(qū)動的重型貨運(yùn)飛機(jī)引入美國的天空。 凱爾·克拉克(Kyle Clark)說，當(dāng)他在十多年前打冰球小聯(lián)盟比賽的時候，他的隊(duì)友會在長途巴士上談?wù)撍麄冏蛲砦车亩酒?，以及誰又把一個妓女帶進(jìn)了酒店的房間。然而，克拉克這個身高近兩米的強(qiáng)悍助攻手（曲棍球比賽中專門負(fù)責(zé)肢體沖突的角色）則會在大巴上埋頭學(xué)習(xí)如何制造飛機(jī)。這相當(dāng)書呆子氣——但他在哈佛的更衣室里以一個工程知識分子的身份脫穎而出，他的隊(duì)友還給他起了個綽號叫“貝塔“（Beta）。 克拉克從未打進(jìn)過美國冰球聯(lián)盟賽，但20年后，他的初創(chuàng)公司Beta Technologies估值10億美元，并有可能與Alia這款可能具有突破性的電動飛機(jī)一起加入另一個大聯(lián)盟。 據(jù)克拉克介紹，Alia的翼展為50英尺，造型優(yōu)雅，其靈感來自于能長時間飛行的北極燕鷗。Alia是眾多新型電動飛機(jī)中的一款，這些電動飛機(jī)能像直升機(jī)一樣垂直起降。幾乎Beta公司的所有競爭對手——包括億萬富豪拉里·佩奇（Larry Page）的Kitty Hawk公司和通過SPAC上市、現(xiàn)金充裕的Joby Aviation公司——都以運(yùn)送乘客為目標(biāo)，即讓城市居民能夠在交通擁堵的城市街道上空乘坐飛機(jī)而直達(dá)目的地。但克拉克在設(shè)計(jì)Alia的時候，卻主要想把它設(shè)計(jì)成一架貨機(jī)，因?yàn)樗J(rèn)為，早在人們認(rèn)為空中出租車可以安全飛越城市街道之前，一個巨大的空中貨運(yùn)市場就會發(fā)展起來，以加速電子商務(wù)與郊區(qū)倉庫之間的往來。 現(xiàn)年41歲的克拉克說：“實(shí)際上，我們也將在客運(yùn)的游戲中獲勝，因?yàn)楫?dāng)其他人開始執(zhí)行客運(yùn)任務(wù)時，我們已經(jīng)坐擁數(shù)千架飛機(jī)、數(shù)百萬小時的飛行時間和安全、可靠、經(jīng)過審查的設(shè)計(jì)了。”克拉克的公司總部位于他的家鄉(xiāng)，佛蒙特州的伯靈頓（Burlington）。 克拉克還在醞釀一項(xiàng)他認(rèn)為將有利可圖的第二業(yè)務(wù)：為各種類型的電動飛機(jī)提供充電站，他計(jì)劃在全國各地建立一個類似于特斯拉超級充電站網(wǎng)絡(luò)的電動飛機(jī)充電系統(tǒng)。在從佛蒙特州到阿肯色的線路上，已經(jīng)有9個這樣的充電站正在建設(shè)和運(yùn)行，另外還有51個在建或正在審批中。大多數(shù)充電站都將包含來自Alia飛機(jī)的舊電池組：當(dāng)這些舊電池的容量下降約8%時會被從飛機(jī)上移除，而這些充電站給它們帶來了有利可圖的第二次生命，同時Beta公司還將以大約50萬美元的價格向Alia飛機(jī)的所有者出售替換電池組。為充電站配備蓄電池可以避免對當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)進(jìn)行昂貴的升級：克拉克的計(jì)劃是讓充電站在非高峰時段緩慢充滿電，而不需要的電力可以在高峰時段賣回給公用事業(yè)公司。
電動飛機(jī)Alia有大約200立方英尺的內(nèi)部空間——大約和賽斯納（Cessna）的Grand Caravan飛機(jī)一樣——足夠放置三個標(biāo)準(zhǔn)的貨物托盤。應(yīng)美國聯(lián)合包裹運(yùn)送服務(wù)公司（UPS）的要求，Beta將機(jī)身加長了15英寸，以便在允許自主飛行和飛行員座位被移除的情況下，能夠容納第四個托盤。克拉克說，將Alia改造成客運(yùn)飛機(jī)并不需要太多時間：用來確保貨物安全的導(dǎo)軌上面就可以安裝五個座位。圖片來源：AARON KOTOWSKI FOR FORBES “飛機(jī)是最吸引人的部分，但我們將從電池上賺大錢，”克拉克說。 Beta的投資者Fidelity Management和亞馬遜希望該公司能夠復(fù)制他們資助的另一家電動汽車初創(chuàng)公司Rivian的成功，后者的市值最近突破了1.000億美元?！八麄儼l(fā)現(xiàn)Beta和Rivian有很多相似之處，”前高盛投資銀行家愛德華?埃普勒(Edward Eppler)說。他是在參與了Beta的首輪融資后加入該公司的首席財(cái)務(wù)官。今年5月，Beta融資3.68億美元，估值14億美元。福布斯估計(jì)，Beta在過去12個月的收入為1,500萬美元，主要來自美國空軍的研發(fā)合同。 這筆融資是在Beta獲得UPS的大力支持后的一個月獲得的。UPS和Beta簽署了購買150架Alia飛機(jī)的意向書，預(yù)計(jì)每架飛機(jī)的價格將在400萬美元到500萬美元之間。Beta的高管們希望亞馬遜也能下訂單，因?yàn)檫@兩家巨頭都在尋找兌現(xiàn)其削減包裹遞送業(yè)務(wù)碳排放承諾的方法。 Beta公司的目標(biāo)是在2024年開始交付UPS訂購的第一批10架飛機(jī)——假設(shè)它屆時能從聯(lián)邦航空管理局獲得Alia的安全認(rèn)證的話。如果不是這樣，首先使用Alia的最終可能會是美國空軍：Beta已經(jīng)贏得了價值4,360萬美元的合同，用于測試Alia的軍事用途。今年5月，Alia成為第一款獲得空軍載人飛行適航批準(zhǔn)的電動飛機(jī)。 Beta表示，Alia的球形機(jī)艙將能夠攜帶包括飛行員在內(nèi)600磅的有效載荷，最大航程250海里——比任何在空中有原型機(jī)的競爭對手至少遠(yuǎn)100英里——或者在去掉五個電池組中的一個后，最大荷載達(dá)到1,250磅，航程200英里。克拉克預(yù)計(jì)，聯(lián)邦航空管理局的儲備要求將把最大航程限制在125英里以內(nèi)。 但是，考慮到Alia高企的價格——它大約是同等大小的新賽斯納Grand Caravan飛機(jī)的兩倍，是占主導(dǎo)地位的小型貨運(yùn)二手飛機(jī)的五倍——Beta和UPS知道，Alia只有在大量飛行的情況下才有經(jīng)濟(jì)意義。這將需要徹底重塑配送網(wǎng)絡(luò)，擺脫長期以來的樞紐和輻條模式。在這種模式下，貨機(jī)通常每天只往返一次，將包裹從當(dāng)?shù)貦C(jī)場運(yùn)送到分揀中心。相反，他們設(shè)想Alia直接從UPS的一個倉庫飛到另一個倉庫——減少卡車和飛機(jī)飛行——最終直接抵達(dá)大客戶。隨著運(yùn)營成本的降低，頻繁的飛行將節(jié)省開支。Beta承諾節(jié)省90%的燃料和提供更便宜的維護(hù)費(fèi)用，因?yàn)殡娏ν七M(jìn)系統(tǒng)的部件更少，如果計(jì)算機(jī)最終將飛行員從駕駛艙中完全取代，還可以節(jié)省35%的費(fèi)用。
Beta總部的走廊上裝飾著手繪的示意圖(左)。工程師(右)研究目前正在進(jìn)行飛行測試的兩架Alia原型機(jī)中的一架。圖片來源：AARON KOTOWSKI FOR FORBES 克拉克身上紋滿了紋身，精力充沛，每天凌晨4點(diǎn)起床，他說自己總是能找到一個很晚的時間來研究摩托車或他自己的飛機(jī)。他在伯靈頓郊外長大，對運(yùn)動和飛行十分著迷，他也曾是埃塞克斯高中(Essex High School)的明星運(yùn)動員，是橄欖球隊(duì)、長曲棍球隊(duì)和冰球隊(duì)的隊(duì)長。他在七年級時認(rèn)識的妻子凱蒂(Katie)說，當(dāng)克拉克被邀請參加聚會時，他常常會向主辦方請求提前回家做模型飛機(jī)。克拉克曾在當(dāng)?shù)貦C(jī)場為機(jī)械師提供幫忙，以換取坐飛機(jī)的機(jī)會，同時打磨自己的機(jī)械修理技能。當(dāng)他開始用一個工具包建造一架超輕型飛機(jī)時，他的母親還曾因?yàn)閾?dān)心他會自殺，而在他家后院升起一堆篝火，燒毀了所有部件。 在哈佛大學(xué)讀大三時，克拉克被華盛頓首都隊(duì)簽下，他也趁此機(jī)會終于坐上了飛行員的位置：他在弗吉尼亞州里士滿和緬因州波特蘭的農(nóng)場球隊(duì)打球時，利用合約提供的獎金參加了飛行課程。 兩年后，他回到哈佛，而在他的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，克拉克設(shè)計(jì)了一個基于摩托車座椅和車把的單人飛機(jī)飛行控制系統(tǒng)。由于未能找到開發(fā)這架飛機(jī)的投資者，克拉克于2005年在岳母的車庫里開始了建造電源設(shè)備的業(yè)務(wù)。2010年，他把這家公司賣給了佛蒙特州的電力設(shè)備制造商Dynapower，并成為該公司的工程總監(jiān)，參與開發(fā)用于特斯拉商用儲能產(chǎn)品Powerpack的系統(tǒng)。 2012年，一個私人股權(quán)投資集團(tuán)收購了Dynapower公司，克拉克發(fā)現(xiàn)自己手頭有了一筆現(xiàn)金。他騎著摩托車在東海岸來回穿梭，試圖再次向投資者推銷他的飛機(jī)設(shè)計(jì)。由于無人問津，他在2014年又聯(lián)合創(chuàng)辦了一個社交網(wǎng)絡(luò)平臺，將初創(chuàng)企業(yè)與人才和資本聯(lián)系起來，希望以此作為自己創(chuàng)業(yè)的跳板。 但Beta公司的存在并不歸功于互聯(lián)網(wǎng)，而要?dú)w功于打破傳統(tǒng)的生物技術(shù)企業(yè)家馬丁·羅斯布拉特（Martine Rothblatt）。羅斯布拉特通過創(chuàng)辦天狼星衛(wèi)星廣播公司(Sirius Satellite Radio)致富后，于1996年創(chuàng)辦了一家生物技術(shù)公司——聯(lián)合治療公司(United Therapeutics)，并致力于開發(fā)一種新的治療方法來拯救她患肺病的女兒。該藥物起了作用，但她的女兒后來仍然需要肺移植。這促使羅斯布拉特做出更大的努力來解決移植器官的慢性短缺：她想要開發(fā)人造器官。垂直起降的電動飛機(jī)(eVTOL)是一個完美的解決方案，可以快速且環(huán)保地將易損的人體移植器官送到醫(yī)院的直升機(jī)停機(jī)樓。她與Piasecki直升機(jī)公司簽訂了合同，讓后者按照她的要求開發(fā)一架直升機(jī)，但在2017年與分包商的一次會議上，她說她對克拉克印象深刻，Piasecki于是聘請克拉克來建造電力系統(tǒng)。 “我參加過無數(shù)次技術(shù)演講，”羅斯布拉特說?！拔耶?dāng)時立刻意識到，這個人就是一個九成九的專家?！?br>
Beta為客戶聯(lián)合治療公司開發(fā)了一個更復(fù)雜的充電站，在模塊化金屬容器狀房間的頂部有一個著陸甲板，而房間內(nèi)部則可以配置為船員休息室、任務(wù)規(guī)劃空間或存儲單元。圖片來源：Beta公司 她發(fā)現(xiàn)克拉克就住在她在佛蒙特州的度假屋附近，于是邀請他過來面談。原本30分鐘的咖啡變成了一整天的聚會，直到克拉克開車送她去蒙特利爾參加之前安排好的會議。羅斯布拉特當(dāng)即決定他是建造整架飛機(jī)的合適人選，于是她給了克拉克5,200萬美元，讓Beta公司開始運(yùn)作，并訂購了60架飛機(jī)和8個充電站。 “你可以通過與某人面對面地相處來判斷誰會為了成功而不惜一切努力，誰又只會給你找借口，”羅斯布拉特說?！霸趧P爾為我做任何事之前，他就相當(dāng)于我一生中合作過的最好的主管。” 在僅僅8個月的時間里，克拉克的小團(tuán)隊(duì)就打造出了Ava原型機(jī)并進(jìn)行了試飛，這是一個關(guān)鍵子系統(tǒng)的測試機(jī)。他們以一架Lancair公司（現(xiàn)哥倫比亞飛機(jī)公司）的飛機(jī)機(jī)身為基礎(chǔ)，在機(jī)頭和機(jī)尾安裝上傾斜的軸，用來支撐著四對反向旋轉(zhuǎn)的螺旋槳，這使得有人把Ava比作“剪刀手愛德華”。它重達(dá)4,000磅，是迄今為止實(shí)現(xiàn)垂直起降的最大的電動飛機(jī)。但是，隨著它的成功，克拉克得出了這樣的結(jié)論：他的許多競爭對手正在使用的傾斜旋翼是一個錯誤，因?yàn)樗黾恿藱C(jī)身的重量和復(fù)雜性，而且可能會使安全認(rèn)證更加困難。 后來，他于2018年夏天開始研發(fā)Alia，而后者有獨(dú)立的升力和巡航系統(tǒng)：Alia的后部有一個推桿式螺旋槳，用于向前飛行，還有四個螺旋槳安裝在將機(jī)翼一分為二的兩個吊桿之上，用于垂直起飛和降落。長而高的翅膀使它更適合長途飛行。克拉克說，這是一種非常高效的滑翔機(jī)，即使在8,000英尺的高空失去動力，它也能平穩(wěn)安全地下降大約10分鐘。機(jī)身底部放置了重達(dá)3,300磅的電池來平衡機(jī)翼，這使得Alia天生就很穩(wěn)定，與傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)形成了鮮明對比。克拉克說，更簡單的設(shè)計(jì)意味著Alia的核心飛行控制程序只包含1,200行代碼，而傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)需要的程序代碼有數(shù)百萬行。 觀察家們提出了兩個安全問題：如果它失去了四個升力螺旋槳中的一個，Alia在垂直起降模式下將變得難以控制，而且將電池放在機(jī)腹位置可能對上面的乘客造成火災(zāi)風(fēng)險?？死藙t回復(fù)說，乘客艙的地板將采用鈦金屬來隔離，而且失去一個升降螺旋槳的可能性不大——畢竟，每個螺旋槳都有四個備用馬達(dá)。 但監(jiān)管風(fēng)險仍然很高。畢竟，美國聯(lián)邦航空局（FAA）甚至還沒有批準(zhǔn)使用電力推進(jìn)系統(tǒng)的傳統(tǒng)飛機(jī)，更不用說垂直起降的飛機(jī)了。克拉克和羅斯布拉特的信念是，盡可能保持飛機(jī)的簡單性是關(guān)鍵，但誰也無法猜測FAA需要多少時間來評估Alia的新技術(shù)——或他們是否會要求對其性能進(jìn)行修改或削弱。即便是Beta公司的忠實(shí)支持者、今年6月剛剛親自駕駛了Alia的羅斯布拉特，也在通過支持開發(fā)兩款更簡單的飛機(jī)來對沖她的賭注：一款是改裝了電力推進(jìn)系統(tǒng)的直升機(jī)，另一款是在納斯達(dá)克上市的中國公司億航智能(EHang)的大型無人機(jī)。
Beta公司的飛行模擬器的兩個視圖。該視圖由奧斯汀·邁耶(Austin Meyer，非圖中人物)在其x-plane軟件的基礎(chǔ)上為Beta公司開發(fā)；X-Plane被專業(yè)飛行員廣泛用于練習(xí)，也被航空愛好者所使用。邁耶正在將Alia納入X-Plane的下一個消費(fèi)者版本中，而Beta也正在開發(fā)一款VR頭戴式設(shè)備，與之配合使用，作為飛行員培訓(xùn)和招募的工具。圖片來源：AARON KOTOWSKI FOR FORBES 在伯靈頓機(jī)場Beta公司總部的窗戶上裝飾著飛翔的獨(dú)角獸的黑色圖像。這并不是在開玩笑，因?yàn)锽eta已經(jīng)是一家價值數(shù)十億美元的飛機(jī)初創(chuàng)公司。兩款A(yù)lia原型機(jī)的機(jī)尾編號分別為N250UT和251UT，代表聯(lián)合治療公司(United Therapeutics)和羅斯布拉特規(guī)定的250英里的航程。當(dāng)向空中交通管制員識別這架飛機(jī)時，根據(jù)航空慣例，最后兩個字母應(yīng)該發(fā)音為“Uniform Tango”，但為了逗弄她的丈夫，在飛行測試期間處理通信時，凱蒂·克拉克(Katie Clark)說成了“Unicorn Tango”。 克拉克在管理Beta時遵循兩個不同尋常的策略：他的目標(biāo)是建立一個沒有頭銜、扁平化管理的公司，讓年輕工程師可以自由地挑戰(zhàn)年長工程師——而且他希望每個人都能學(xué)會開飛機(jī)。 他讓他的350名員工在Beta公司由20架飛機(jī)和直升機(jī)組成的雜牌機(jī)隊(duì)中免費(fèi)學(xué)習(xí)，其中包括一架簡陋的塞斯納172教練機(jī)、一架Extra特技飛機(jī)、一架二戰(zhàn)時期的波音-斯蒂爾曼雙翼飛機(jī)和一架1940年的Piper Cub。 許多員工以前沒有航空航天經(jīng)驗(yàn)，而通過駕駛飛機(jī)來熟悉飛機(jī)可以幫助他們更好地設(shè)計(jì)飛機(jī)系統(tǒng)，并培養(yǎng)對飛行的熱愛?？死苏f，這比獎金更能激勵他們。投資者對這筆費(fèi)用表示懷疑，但克拉克立場堅(jiān)定。他說:“當(dāng)人們在乎一件事時，那種純粹的激情比任何東西都有價值?！?br> Beta的投資者也希望克拉克不要堅(jiān)持親自當(dāng)Alia的試飛員，或者像他的妻子那樣，駕駛特技飛機(jī)在空中翻滾來發(fā)泄壓力。然而克拉克說這就是他的做派。他堅(jiān)持說，親自駕駛Alia飛機(jī)——他聲稱自己迄今從未有過硬著陸或墜毀——能讓他直接了解設(shè)計(jì)調(diào)整是否有效，以及客戶體驗(yàn)將會如何。 “我們會在研發(fā)過程中墜毀一架飛機(jī)或直升機(jī)嗎?那當(dāng)然可能發(fā)生，”克拉克說?！斑@就是將一項(xiàng)新技術(shù)推向市場的現(xiàn)實(shí)。世界將因我們帶來的東西而變得更美好，而這需要風(fēng)險。" 他們成功所需要的動力 垂直起降電動飛機(jī)（eVTOL）的一個關(guān)鍵問題是電池的重量，因?yàn)樵谕戎亓肯?，電池所含的能量只有航空燃料?4分之一?？突仿〈髮W(xué)(Carnegie Mellon University)的兩位電池專家Venkat Viswanathan和Shashank Sripad表示，為了實(shí)現(xiàn)它們的續(xù)航里程和有效載荷目標(biāo)，Beta公司、Joby Aviation公司和Kitty Hawk公司似乎需要能量密度處于最新技術(shù)外圍的電池組，而Lilium Jet（由Lilium GmbH設(shè)計(jì)的五座德國電動垂直起降電動飛機(jī)的原型）還處于實(shí)驗(yàn)階段。
對電池的評估有兩個關(guān)鍵指標(biāo)：比能，即給定重量下電池所包含的能量，以及比功率，即在給定重量下電池一次能釋放多少能量的衡量標(biāo)準(zhǔn)。在最近的一篇論文中，Venkat Viswanathan和Shashank Sripad估算了5架eVTOL飛機(jī)的比能需求，假設(shè)空重比例為0.5(即機(jī)身、航空電子設(shè)備和其他機(jī)載系統(tǒng)占最大起飛重量的份額)?？罩乇壤降?，即結(jié)構(gòu)越輕，電池的空間就越大，這意味著電池的比能就不需要那么高。每個方塊兩側(cè)的條形圖顯示了空重比例在0.45到0.55之間時，比能量需求的變化程度。圖片來源：Venkat Viswanathan和Shashank Sripad 譯 Vivian 校 李永強(qiáng) |
