加州山火肆虐之時歐美創企努力研發滅火無人機
目前,美國加州洛杉磯等地正遭受歷史性毀滅野火的肆虐,多家消防部門已經使用小型無人機協助撲滅野火,而未來可能會藉助更強大的工具。一些新創公司正在研發新一代無人機,這些無人機與其說是傳統的小型四軸飛行器,更像是小型飛機。這些公司希望透過技術進步,不僅能撲滅野火,甚至能在野火爆發前將其消滅於萌芽階段。
洛杉磯山火讓這些無人機研發的迫切性特別凸顯。不過,在技術全面應用之前,它們可能會面臨一系列監管和後勤挑戰。
總部位於英國的Windracers公司是研發消防無人機的先驅之一,也是受邀參加由非營利組織XPRIZE主辦的1,100萬美元技術競賽的29支團隊之一。 Windracers開發的無人機翼展達30英尺(約9.14公尺),可成群監控大面積土地火情,並投放滅火劑。這些無人機先前已在烏克蘭執行貨物運輸任務,性能得到了實際驗證。
去年8月,英國一支消防隊測試了Windracers的無人機,對其快速反應能力給予了高度評價。 Windracers的無人機能夠在10分鐘內壓制火源,防止火勢失控;相較之下,傳統滅火方法的反應時間通常需要數小時。
「火災規模因反應時間的縮短而顯著降低,這是可以量化的效果。」Windracers設計團隊負責人喬納森·沃特福德(Jonathon Waterford)說道。
小型無人機已經在消防工作中嶄露頭角。早在2017年,洛杉磯消防局就購置了四架配備攝影機和紅外線感測器的無人機,用於監測野火。 2024年11月,紐約市發生灌木火災時,相關部門也使用無人機引導消防員迅速找到起火點。
加州林業和消防部門的新聞官斯科特·麥克萊恩(Scott McLean)表示,目前該部門的21個分隊中,大多數已配備無人機。他說:“我們正在持續培訓人員操作這些設備。隨著技術的進步和驗證,這一項目將繼續發展。”
近年來,加州野火的規模和頻率不斷上升,暴露出消防部門和當地基礎設施面臨的嚴峻挑戰。在氣候變暖的背景下,火災愈發猛烈且不可預測。目前,最有效的滅火工具之一是「超級水舀」——一種由飛行員操控的飛機,能夠從海中取水並傾倒在火場上。然而,全球僅有約160架這樣的飛機,且均由一家加拿大公司製造,採用的是55年前的設計。
同時,消防員的工作負擔與風險也越來越嚴重。隨著每年燒毀土地面積不斷擴大,消防員通常每天需連續工作12至16小時,有時甚至連續奮戰兩週以上。根據統計,自2000年以來,已有超過200名美國消防員因野火救援犧牲,其中航空事故是主要原因。
Rain Industries公司執行長麥克斯韋·布羅迪(Maxwell Brodie)表示,該公司開發的軟體能夠讓直升機實現自主滅火,從而顯著降低消防員的風險。他解釋稱,自動化技術讓直升機更接近火源、在強風中更精準操作,並在夜間安全飛行,而這些通常對人類飛行員而言極具危險性。
「自動駕駛技術改變了風險評估,因為風險被轉移到了設備上,而不是人身上,」布羅迪說。
Rain Industries表示,已為其技術開闢了合規路徑,並樂觀地預計這些自動化直升機預計將在今年投入使用。不過,許多企業仍需證明其技術能夠克服監管和後勤障礙。
加州理工學院荒地-城際消防研究所(Wildland-Urban Interface Fire Institute)主任兼前消防隊長弗蘭克·弗里瓦爾特(Frank Frievalt)認為,無人機並非“萬能解藥”,目前還無法完全替代人類的現場判斷能力。
弗里瓦爾特與該校地理空間技術專家馬克·霍尼(Marc Horney)合作。兩人發現,儘管近年來許多公司推廣無人機作為解決野火問題的方案,但將其融入實際消防工作中並非易事。
霍尼指出,無人機有時會增加操作複雜性,為地面消防員帶來額外的負擔。他解釋說:“無人機何時飛行、如何飛行的關鍵問題是,誰來控制它們的位置、任務,以及它們如何與其他有人駕駛飛機協同作業。”
美國聯邦航空管理局(FAA)負責監管進入美國領空的大多數設備,其中包括無人機。該機構表示,目前已為緊急應變設立了快速審批流程,並正努力加速無人機相關監管程序的推進。
FAA在聲明中指出:「我們始終致力於將無人機安全、高效地整合到國家空域系統中。」「FAA可以利用現行基於性能的法規,認證能夠投放大量水或阻燃劑的自動駕駛飛機。
位於維吉尼亞州布萊克斯堡的BlackBee Robotics公司創辦人喬納森·凱勒(Jonathan Keller)認為,在引入無人機技術時需要保持謹慎。凱勒既是維吉尼亞理工大學FAA指定無人機試驗場的測試工程師,也在業餘時間開發客製化無人機。他提到,試驗場的研究人員正逐步探索讓無人機實現自動規避的技術,但這需要高度的協調。
「這種協調需要投入大量人力和財力資源,而對於像阿巴拉契亞地區一些小型消防部門來說,這些資源往往難以負擔,」凱勒說。
值得注意的是,無人機可能並非始終是解決方案。上週,一架無人機在洛杉磯帕利塞德斯火災上空與一架消防飛機發生碰撞,引發了公眾關注。
“消防行業經過幾十年的發展,已形成一套完善的流程,”凱勒補充道,“如果要引入無人機,這些設備必須切實發揮作用,而不是給救援工作添亂。”
雖然能夠直接參與滅火的無人機可能還需要幾年時間才能投入實際應用,但相關技術開發者依然信心十足。他們相信,無人機在未來有望成為第一線滅火的重要工具。
XPRIZE Wildfire自動駕駛飛機競賽預計於2026年結束。競賽負責人安德里亞桑蒂(Andrea Santy)表示,許多團隊已經在測試接近實際應用的技術,這些技術可能會顯著改變當前的滅火方式。
「展望未來,我感到非常幸運且備受鼓舞,」桑蒂說,「團隊正在開發的技術可能在火災造成嚴重破壞之前迅速響應,為滅火工作帶來全新機會。」(辰辰)