（原标题：【无人机专栏】无人机半小时魔咒何时打破？）
说起近几年来的航空工业发展，其中变化最大、影响最广的当属无人机这个领域了。从几年前的消费级无人机开始崭露头角到如今无人机在航拍、警用、消防、农林植保和电力巡线等行业的大量应用，无人机的技术走出了自己的风格，无人机的市场也越来越具有规模。以多旋翼和固定翼为典型代表的无人机在多个领域发挥着越来越重要的作用。而在2016年6月22日，AOPA无人机管理办同意了成都纵横自动化技术有限公司的申请，在现有的固定翼、直升机、多旋翼、飞艇四类无人机的基础上，将垂直起降固定翼作为新一类无人机纳入AOPA的无人机培训体系中。那么，垂直起降固定翼无人机到底是怎样的一种飞行器，其设计特点和应用前景又会怎样呢？
如果说，几十年前的多旋翼飞行器在竞争中败给直升机的原因是在当时的技术条件下，油门的控制难以做到精确和迅速的话，如今有人驾驶飞机或者大型无人机上依然很少见到多旋翼的布局方式则要归咎于多旋翼飞行器本身的巡航效率了。
传统的直升机构型在巡航时的效率要优于四轴飞行器（主要是因为直升机前飞时的升阻比要普遍优于多旋翼飞行器）。因此在直升机的尾桨和变桨距等技术问题得以解决后，多旋翼飞行器就迅速从有人驾驶飞行器的领域中淡出了人们的视野。
如今，多旋翼无人机在消费级无人机领域风生水起，但是，其在执行对续航设计和巡航距离有一定要求的任务时，就显得力不从心了。多旋翼无人机的旋翼桨距不可调，完全依赖后部桨叶的高转速使得飞行器所受的合力指向飞行方向来产生前向动力。这种以增大迎风面积、减小升力分量为代价来前飞的机理使得多旋翼飞行器天生不适合进行长距离飞行。
这也就产生了一个有趣的现象：如今大容量锂电池技术已经能够让消费级的笔记本电脑轻易实现十几个小时的续航时间，让机场安检部门对锂电池内部蕴含的巨大能量头痛不已的时候，消费级无人机的续航时间却少有超过半小时的。比如Phantom4无人机通过全新的机身设计节省更多空间容纳电池，有效飞行时间比Phantom3Professional提升了25%，但是其续航时间也不过是28分钟。这样的时间对于消费级无人机或者执行一般的航拍任务来说，是足够的。
但是对于需要进行长航时作业的任务来说，显然是不够的。比如在电力巡线行业，长期以来，我国依赖人工进行电力线路的巡检作业。通常来说，每100千米的输电线路的巡检需要耗费160个工时。也就是说，如果想要在1个工作日内完成100千米的线路巡检的话，需要同时雇佣20名巡线工作人员。。按照几十年来国际电力巡检领域的行业经验，进行精细化巡检的作业速度应当保持在15至25千米/小时之间，进行快速高效巡检的作业速度则在30至40千米/小时之间。这样的速度范围尤其适合无人机进行作业。
对于采用高效巡检模式工作的无人机来说，如果其续航时间为4小时，那么其1个架次的起降作业便可以相当于30名巡检工作人员一天的工作量的总和。或者换句话来说，只有当电力巡线无人机的续航时间达到或者超过2个小时的时候，其竞争力才会明显超过人工（1个架次的起降相当于15名巡检员）。
我国建设了规模庞大的高压输电网络。截至目前，我国仅11万伏特电压以上的输电线路已达51.5万千米。如此漫长的电线需要大量无人机进行巡检，而只有在无人机的巡航时间超过“半小时魔咒”限制之后，这个市场才会真正被唤醒。
固定翼无人机在长航时方面有着多旋翼无人机无可比拟的优势。采用现代多学科优化技术设计出来的固定翼无人机，其巡航升阻比轻易就能够超过10。消耗相同的能量下，固定翼无人机的巡航距离可以达到多旋翼的20倍以上。
▲亚马逊公司的垂直起降固定翼无人机
另外，固定翼无人机携带载荷的能力也比无人机强很多。借助较大的翼展和容量较大的机身，1.5米左右翼展的固定翼无人机可以携带2千克的相机飞行90分钟以上，2米左右的大型无人机可以携带红外相机、激光雷达等设备飞行120分钟以上。而消耗同等级别能量的多旋翼无人机往往只能携带500克左右的载荷，且飞行时间在半小时以内。
▲成都纵横自动化技术有限公司的大鹏CW-10垂直起降固定翼无人机。
而且，固定翼无人机的巡航高度可达5000米以上，而多旋翼无人机虽然极限飞行高度可达3000米，但是通常的巡航高度都在1000米以下。
