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哈佛毕业的前冰球运动员,靠反传统设计的电动飞机获亚马逊青睐

福布斯杂志的Jeremy Bogaisky介绍了一家电动飞机公司贝塔的创始人凯尔·克拉克。与其他的电动飞机公司的关注点不同,贝塔公司的飞机主要为商业以及军事行业开发电动飞机,并且已经获得了UPS和美国空军的订单。同时它还开发了为飞机提供电力的充电站,作为一项更加有利可图的业务。

凯尔·克拉克。来源:视频截图

凯尔·克拉克(Kyle Clark)说,当他在21世纪初在小联盟(注:属于职业球队,但不如大联盟球队级别高,不太受瞩目,主要在较小的城市中比赛)里打冰球时,他的队友们会在漫长的巴士旅途中谈论他们昨晚磕了什么药,还有谁把妓女带到他们的酒店房间。而克拉克,一个身高6英尺6英寸的执行者(主要负责保护其他球员并参与打架),会沉迷于如何制造飞机的教科书里。非常书呆子,但他甚至在哈佛大学的更衣室里都因为是个工程迷而显得与众不同,他的队友们都给他起了个绰号叫贝塔。

克拉克从未进入国家冰球联盟(NHL,既职业大联盟),但20年后,他的创业公司贝塔技术公司的估值达到10亿美元,并即将凭借它颇具突破性的电动飞机阿利亚(Alia)进入大联盟。

阿利亚有着优雅的50英尺的上翘翼展,克拉克说,它的灵感来自于长期飞行的北极燕鸥,它是航空业新秀们正在建造的一系列新型电动飞机之一,这类飞机能像直升机一样垂直起飞和降落。贝塔公司几乎所有的竞争对手,包括亿万富翁拉里·佩奇的Kitty Hawk和因与SPAC合并而现金充裕的Joby Aviation,目标都是运送人员,使城里人能够飞跃过交通拥挤的街道上方。但克拉克主要把阿利亚设计成了一架货运飞机。他打赌,在空中出租车被认为可以安全地在城市街道上行驶之前,加速电子商务往返于郊区仓库的大型市场就会形成。

Photo by: BETA Technlologies, CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons

41岁的克拉克说:“我们实际上将在客运游戏中获胜,因为当其他人刚开始开始启动客运任务时,我们就已经拥有数千架飞机、数百万个飞行小时和一个安全、可靠、经过审查的设计,”他的公司设在他的家乡佛蒙特州的伯灵顿。

克拉克还在筹划他认为将是更有利可图的第二项业务:为各种类型的电动飞机建立充电站,他计划在全美各地建立航空版的特斯拉超级充电站网络。从佛蒙特州到阿肯色州,已经有9个充电站在运行,另外还有51个正在建设或正在申请许可。大多数将包含来自阿利亚飞机的旧电池组,当它们的容量下降约8%时将被移除,给它们带来充满价值的第二次生命,同时贝塔公司以大约50万的价格向阿利亚飞机的所有者出售替换电池组。为充电站配备电池存储将避免对当地电网进行昂贵的升级。克拉克的计划是让它们在非高峰期慢慢充满,而不需要的电力可以在高峰期被卖回给公用事业。

克拉克说:“飞机是最性感的部分,但我们将从电池上赚大钱。”

贝塔公司的投资者富达管理公司和亚马逊希望这家公司能够重复他们资助的另一家电动汽车创业公司的成功,那家公司的市值最近突破了1000亿美元。前高盛投资银行家爱德华·埃普勒说:“他们认为贝塔公司和Rivian公司之间有很多相似之处,”他在参与贝塔公司的A轮融资后加入了公司,担任首席财务官。福布斯估计贝塔公司在过去12个月的收入为1500万美元,主要来自美国空军的研究合同。

现金注入是在贝塔公司赢得UPS的一项大订单之后的一个月。这家运输公司签署了一份购买多达150架阿利亚飞机的意向书,价格预计将在每架400万至500万美元之间。贝塔公司的高管们希望亚马逊也会下一份订单,因为这两家巨头都在寻找方法来履行承诺,减少它们包裹递送业务的碳排放。

贝塔公司的目标是在2024年开始向UPS交付首批的10架飞机,前提是它在那时能赢得联邦航空管理局对阿利亚的安全认证。如果不是这样,美国空军可能会首先使用阿利亚:贝塔公司已经赢得了价值4360万美元的合同,用于测试阿利亚的军事用途。今年5月,阿利亚成为第一架赢得空军适航批准的载人飞行的电动飞机。

贝塔公司说,阿利亚的球形机舱将能够携带600磅的有效载荷,包括飞行员在内,最多可飞行250海里,比任何在空中有原型机的竞争对手至少远100英里,或者在拆除五个电池组中的一个后,最多可携带1250磅,飞行200英里。克拉克预计联邦航空局的储备要求将把飞行距离限制在125英里。

但考虑到阿利亚的高价格,大约是同等大小的全新赛斯纳Grand Caravan的两倍,或者主导小型货运机队的二手飞机的五倍,贝塔和UPS知道阿利亚只有在大量飞行时才有经济意义。这将需要彻底重塑送货网络,摆脱长期以来从一个枢纽辐射到各处的模式。

在这种模式下,货运飞机通常每天只做一次往返,将包裹从当地机场输送到分拣中心。相反,他们设想让阿利亚直接从一个UPS仓库飞往另一个仓库。减少卡车和飞机的运输,并最终直达大客户。随着运营成本的降低,频繁的飞行将能节省开支。贝塔公司承诺,由于电力推进系统的部件较少,可以节省90%的燃料和并且有更便宜的维护费用,如果计算机最终将能够完全取代飞行员,那么还可以节省35%的费用。

Photo by: BETA Technlologies, CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons

克拉克是一个满身纹身精力充沛的人,他在凌晨4点起床,并说他总是能找到时间来整备摩托车或他自己的飞机,他在伯灵顿郊外长大,痴迷于体育和飞行。他是埃塞克斯高中的明星运动员,是足球队、长曲棍球队和冰球队的队长。他的妻子凯蒂(他在七年级时认识的)说,当克拉克被邀请参加聚会时,他通常都求着想要早点回家做飞机模型。

克拉克在当地机场做机械师助手以换取乘坐飞机的机会,同时磨练了他的机修技能。当他开始用一个配套组件搭建一架超轻型飞机时,他的母亲担心他会自杀,在后院生了一堆篝火,烧掉了这些组件。

克拉克在哈佛大学大三时被华盛顿首都队签下后,终于坐上了飞行员的位置。他在弗吉尼亚州里士满和缅因州波特兰的农场球队打球时,利用合同奖金参加了飞行课程。

两年后他回到哈佛,在他的毕业设计中,克拉克以摩托车座椅和车把为基础,设计了一套单人飞机的飞行控制系统。由于没能找到开发飞机的投资者,克拉克于2005年在他岳母的车库里开始了建造电源设备的业务。2010年,他将这家公司卖给了佛蒙特州电力设备制造商Dynapower,并成为它的工程总监,帮助开发用于特斯拉商业储能产品Powerpack的系统。

2012年,一个私人股权投资集团收购了Dynapower公司,克拉克手里有了一点现金。他骑着摩托车在东海岸来回穿梭,试图再次向投资者推销他的飞机设计。由于无人问津,他在2014年联合创办了一个社交网络平台,将初创企业与人才和资本联系起来,希望让它成为自己计划的跳板。

但是,贝塔公司的存在并不归功于互联网;而是归功于离经叛道的生物技术企业家玛蒂娜·罗斯布拉特。在因创办天狼星卫星广播电台而变得富有之后,罗斯布拉特于1996年创办了一家生物技术公司:联合治疗公司,以开发一种治疗方法来挽救她有肺部疾病的女儿。这种药物起了作用,但她的女儿在未来仍然需要进行肺部移植。

这促使罗斯布拉特做出大胆的努力,以解决用于移植的器官的长期短缺问题。她正在开发人造器官。而电动垂直起降(eVTOL)飞机是能够快速并且环保地将易腐烂的器官送到医院直升机停机坪的完美解决方案。她与直升机公司Piasecki签订合同,按照她的规格开发一台飞机,但在2017年与分包商的一次会议上,她说她被克拉克深深打动,Piasecki聘请他来建造电力系统。

罗斯布拉特说:“我参加过无数次技术演讲。我立即发现,这个人超过99%的专家。”

当她发现克拉克住在她在佛蒙特州的度假屋附近,她便邀请他过来。原本30分钟的咖啡时间变成了一整天的会面,克拉克开车带她去蒙特利尔参加她之前预定的会议。她认为他是建造整架飞机的合适人选。并且给了他5200万美元,让贝塔公司开始运作,而且已订购了60架飞机和8个充电站。

罗斯布拉特说:“你可以通过与某人面对面地相处来判断……谁愿意砸掉面前的障碍以获得成功,谁又只会给你找借口。在凯尔为我做任何事情之前,他就相当于我一生中合作过的最好的主管。”

在短短八个月内,克拉克的小团队建造并试飞了艾娃(Ava),一个测试关键子系统的雏形。它从一架Lancair飞机的机身开始,他们在机头和机尾上安装了倾斜的轴,上面有四对逆向旋转的螺旋桨,这使Ava被比作是剪刀手爱德华(1990年的奇幻电影)。它重达4000磅,是迄今为止实现垂直起飞和降落的最大的电动飞机。但伴随着它的成功,它使克拉克得出结论,他的许多竞争对手正在使用的倾转旋翼设计,是一个错误,它增加了重量和复杂性,有可能使安全认证变得更加困难。

Ava飞机。来源:视频截图

他在2018年夏天开始设计的阿利亚有独立的升降和巡航系统:后置的推进式螺旋桨用于向前飞行,而为了垂直起飞和降落,四个螺旋桨被安装在将其机翼一分为二的两个吊杆之上。这些长而高的机翼优化了它的长距离飞行能力。

他说,这是一种高效的滑翔机,如果在8000英尺处失去动力,它将平稳且安全地下降约10分钟。而且,将3300磅的电池放置在飞机底部,与机翼相平衡,使得阿利亚天生就很稳定,与倾转旋翼机相比,它显得格外突出。克拉克说,更简单的设计意味着阿利亚的核心飞行控制程序只包含1200行代码;而倾转机则需要数百万行的软件。

观察家们提出了两个安全问题。如果它失去了四个升降螺旋桨中的一个,阿利雅在垂直模式下将变得难以控制,而且将电池放在机腹中可能会对上面的乘客造成火灾风险。克拉克说,乘客舱地板上将装有钛屏蔽,而失去一个升降螺旋桨的可能性不大,因为每个螺旋桨上都有四个冗余的马达。

但监管风险还是很高。毕竟,美国联邦航空局甚至还没有认证过带有电力推进系统的传统飞机,更不用说垂直起降的飞机了。克拉克和罗斯布拉特的信念是,尽可能保持飞机的简单性是关键,但谁也无法猜测政府机构需要多少时间来评估阿利亚的新技术,或者他们是否会要求进行修改以削弱飞机的性能。

即使是贝塔的忠实信徒罗斯布拉特也另外支持了两架更简单的飞机的开发,来对冲她的赌注:一架改用了电力推进系统的直升机和一架来自纳斯达克上市的中国公司亿航的大型无人机。