要做“防务届SpaceX”,美国无人机制造商安杜里尔的“塔可钟”产品之道

看航空 2025-03-24 16:26:19

上一期我们说到,安杜里尔公司尽管进入了美军项目的决赛圈,但是依然会被外界质疑量产能力。对此,安杜里尔公司也非常明确地知道自身的能力边界,并直言会“有所为有所不为”。

而作为美空军新一代空中装备重点的CCA项目竞标,就是该公司首席战略官克里斯·布罗斯口中“完全符合该公司商业模式”的重点项目。具体表现就是,在入围CCA计划的“狂怒”无人机身上,安杜里尔正继续实践该公司的产品方法论。

美国空军部长弗兰克·肯德尔曾表示,到21世纪30年代中期,美国空军计划建造至少1000架、最多2000架CCA,其单位成本约为F-35成本的三分之一,约为2700万美元。

自研起落架,占据成本优势

布罗斯在2024年9月接受《航空周刊》采访时介绍道,安杜里尔公司不会像传统防务企业那样,将起落架系统的设计和制造转包给业内少数几个起落架系统供应商,而将自行设计和制造,“尽管这听起来有点疯狂,但更好的做法就是从头开始,基于商用级供应链来打造更低成本、可规模化量产的新型起落架,使其更适配当前的机型平台。”

安杜里尔公司2024年发布的起落架系统机械工程师招聘启事,工作地点是美国加州科斯塔梅萨。招聘启事要求应聘人员有“美国国防部涉密人员或更高级别的安全许可”。

同期,在该公司发布的起落架系统机械工程师招聘启事上,在职位描述一栏中,第一、二项写道:能够运用基于第一性原理的方法和设计工具来创新和改进起落架系统,能够对减震支柱、刹车系统、机轮、轮胎、金属结构、锁具、作动器和机械装置等起落架系统组件做初步和详细设计开发。

安杜里尔公司时常会被称为“防务界SpaceX”,因此,在招聘启事中引用被埃隆·马斯克使用而爆火的第一性原理,也并不奇怪。

马斯克常强调的第一性原理源于古希腊哲学家亚里士多德的哲学思想:“每个系统中存在一个最基本的命题,它不能被违背或删除。”意为面对问题时,要回归本质,找到问题的底层逻辑。

今年2月初,安杜里尔公司在美国马萨诸塞州剑桥市和波士顿市的车站等公共场所投放了“正话反说”等公共广告,这是该公司独特公关形式中的一种,招聘对象正是坐落在这里的哈佛大学和麻省理工学院的学生们。

在SpaceX的“光环”下,安杜里尔公司在“狂怒”无人机(已被美国空军命名为YFQ-44A)等项目上贯彻了垂直整合、自行设计和制造原则,尽量选用商用部件和货架零部件,并高度复用现成的技术。这一方法已经被SpaceX公司的“猎鹰”火箭开发工作上,被证明是有效的。也因此,在CCA项目竞标方面,安杜里尔相比竞争对手的突出优势是成本控制能力。

安杜里尔公司在其创立、发展的初期从不讳言,要将SpaceX在航天领域的成功模式引入美国国防科技领域。

“防务界SpaceX”力行“垂直整合”

通用原子公司参与CCA项目竞标的YFQ-42A,设计基于已在2024年2月首飞的XQ-67A“机外传感站”(Off-Board Sensing Station,OBSS)。通用原子公司表示,基于“平台共享”的建造概念,YFQ-42A沿用了后者约70%到80%的设计,只在内部武器挂载、机翼后掠角度上做了相应调整,以提高飞行速度。

通用原子公司在空军研究实验室(AFRL)合同下开发的XQ-67为YFQ-42A的开发打下了坚实基础,降低了技术难度、节省了成本、缩短了周期。

通用原子公司的“平台共享”概念,典型产品是“弃兵”(Gambit)系列无人机。该机在通用核心架构基础(由发动机、机身和起落架组成)上,通过不同的任务功能模块、气动布局各异的机翼等来构建出不同功能和用途的型号变体。

而安杜里尔公司在YFQ-44A上的省钱路径,则是垂直整合、自行设计和制造,由此不受制于行业内供应商的量产能力和价格体系,并通过“第一性原理”来优化和简化设计、降低制造门槛,为制造环节创造更多成本节省的空间,令产品能更快速、更低成本地实现量产。同时,得益于“垂直整合”模式,有了自己的生产和测试设施的安杜里尔公司,还能快速试制原型机或某个系统部件、不断从测试、试验和试飞中汲取教训,改进设计。

安杜里尔公司的“狂怒”无人机最终会“长”出怎样的一款起落架,备受业界关注。

货架零部件和现成技术的复用,会让最终产品的制造成本和试错成本变得更低。

就像SpaceX在“猎鹰”火箭开发上不再追求“零失误”,转而“边飞边试”“边炸边改”,通过快速迭代来不断优化技术,如今美国空军高官这样评价安杜里尔公司自研起落架的策略:“也许他们在达到完美设计前,会弄坏上千个起落架,但如果他们坚持这样做并最终成功,那很可能会造就一款卓越的起落架,甚至比通过传统国防采购流程所获得的产品更好。”

使用商用级零部件的“塔可钟”制造法

使用商用级零部件,避免使用昂贵的高度专业化零部件,这一方法论早已在安杜里尔公司的第一个王牌产品:自主监视塔(AST)上获得了实践。

根据安杜里尔公司空中优势系统总监安德鲁·范·蒂默伦(Andrew Van Timmeren)的介绍,“狂怒”的机轮、轮胎、刹车、液压执行器等子部件都不是定制,而是商用级部件。最典型的是动力方面,选用了威廉姆斯国际FJ44-4M涡扇发动机,这是一款已在民用航空领域在役飞行数百万小时、高度成熟可靠的商用发动机。

图为自主监视塔(AST)上使用的商用镜头(疑是腾龙品牌)。

威廉姆斯国际FJ44家族在民用航空市场上在役量很高,“狂怒”选用FJ44-4M,后续的维护成本、备件购买成本都会更低。

根据《航空周刊》的报道,安杜里尔公司在ALTIUS-600等产品上使用到的航电设备、机载成像和瞄准传感器、执行器等机载设备,软件层面的飞控管理系统、自动识别和跟踪算法等,都可能会迁移到“狂怒”无人机上。

对于这样的复用,公司创始人帕尔默·勒基将其称为“塔可钟”制造法。塔可钟(Taco Bell)是他钟爱的墨西哥快餐连锁品牌,他夸赞这家以玉米卷和墨西哥卷饼闻名的美国快餐连锁店,“使用相对较少的原材料,就能提供种类繁多的产品。”

高效制造与快速开发并重

可见,随着业务扩张,安杜里尔公司已从初创时期的软件驱动、软件优先,转型为软硬件一体、深度融合的产品公司。这要求该公司加强硬件制造能力,将高效制造放到与此前倚重的产品快速开发能力相并重的地位。

早期在媒体报道中存在的,勒基在镜头前焊电路板、手工作坊式的情景,显然已不适应今天安杜里尔公司的发展。该公司因此也真金白银地投入,开建“兵工厂1号”工厂,希望尽快补上其在制造能力方面的短板。

2023年9月对蓝色力量技术公司的并购,正是安杜里尔公司在制造能力加强上的一步布局。此次并购,后者不只收获了接近成型的“狂怒”无人机,还一举吞下前者在设计和制造领域十余年的积累。蓝色力量技术公司拥有从先进概念设计、工程、分析、模拟到快速原型制造的“闭环”能力,特别是在碳纤维复合材料制造方面,蓝色力量公司曾表示,其专有的先进快速成型能力能让产品首飞的时间周期比原先缩短12—30个月。

蓝色力量技术公司是波音公司认证的复合材料和特殊工具供应商,此前曾为美国知名eVTOL厂商贝塔(Beta)公司转包生产原型机的大部件。不过,后来两家公司也因此爆发冲突对簿公堂。

这种从设计到制造的“闭环”能力也是一种“垂直整合”。因此,安杜里尔公司在达成对蓝色力量技术的收购后曾表示“我们希望在未来共同打造新事物,无论是‘狂怒’的新型号,还是崭新的机型和自主系统。”

其2024年9月推出的“梭鱼”巡航导弹,主打“低成本、高产量”。

而随着“幽灵”(Ghost)无人直升机、“梭鱼”(Barracuda)巡航导弹、“螺栓”(Bolt)侦察型/自杀式无人机,“走廊”(Roadrunner)垂直发射无人机拦截器等新产品的密集发布,也从一个侧面反映了安杜里尔公司正在通过践行以上一系列产品方法论,来快速孵化、推出成熟度很高、符合市场需求的新型防务产品,并有底气地展示“超大规模制造”能力。

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