从天而降的“生机”

在Keenan Wryobek访问坦桑尼亚期间，他萌生了利用无人机向以前无法到达的国家运送医疗用品的想法。伊法卡拉健康机构的一名研究人员向Wryobek展示了他整理出的数千个案例。在这些案例中，坦桑尼亚乡村的医生均没有用于治疗病人的必需品。在那之后，Wryobek便与人共同创立了Zipline International公司。 

Wryobek了解到，坦桑尼亚的医生要获得医疗用品远不像美国医生那么容易，而血液供给不足的问题已经导致许多病人死亡。他发现，即使是像用来治疗伤口的局部抗生素这样看似简单易得的东西，在当地也并不容易得到。 

一名坦桑尼亚少年的故事深深触动了Wyrobek。因为无法及时接受所需的抗生素注射，这名少年手臂上的小伤口在几天后受到感染。由于无法立即接受治疗使伤口痊愈，感染变得愈发严重，最终导致少年的胳膊被部分截肢。 

“对医生来说，使用一单位的血液来挽救产后出血的母亲的生命是一件相对简单的事情。” Zipline的产品和工程负责人Wryobek表示，“但是，如果你没有那一单位的血液，那么问题将是致命的。” 

有意义的事

 “在我的职业生涯中，我曾经做过一些非常重要的项目，但我们从没想过要如何将它们规模化。我也做过很多不是很有意义的项目，但它们都销量惊人。现在，我想做一些有意义的事情并让它实现规模化。”Wyrobek说。 

2016年，Zipline公司研发并生产出了航程远、精度高的可靠无人机，并在东非内陆国家卢旺达推出了无人机医疗用品配送系统。 

“我们的第一代飞机和物流系统开创了全球首个也是唯一一个无人机递送服务。它每天都在为拯救卢旺达内的生命贡献力量。”Zipline首席执行官Keller Rinaudo说。自从在卢旺达启动这项服务，Zipline已经完成了7000多次派送，运送了超过1.3万单位的血液，而这其中还包括数千次紧急派送。 

30分钟内交付救生用品

救生用品以每小时100公里(超过62英里)的速度运输，这比其他任何运输方式都要快，且不需要飞行员。无人机的服务半径是80公里，可以运载重达1.75公斤的货物。在30分钟内，顾客专门订购的医疗用品就能通过降落伞缓缓落在几个停车位大小的指定区域内。 

“我们的工作是制造出一个在所有气候条件下都可以工作的飞机。它不仅可以飞行所需的距离，还要可以应对任何不曾预见的问题。”Wryobek说。 

优化设计

数字化是Zipline无人机设计过程中的关键部分。公司在早期曾使用过一种比较经济的计算机辅助设计(CAD)软件包，但在实际应用中很快就意识到了它的局限性。工程师们需要一个包含额外功能的解决方案来让某些特定任务实现自动化，并同时与CAD数据库进行交互。工程师们还希望新的解决方案中可以包含一些附加模块。 

快速可靠的设计过程

“我做了很多努力来说服公司使用NX。”Zipline机械工程师Scott Parker回忆道，“对于这种飞行器，你需要做的工作之一是检查部件是否与飞机的其他部分相吻合。在之前的CAD软件包中，这将是一场耗费几个小时的考验。但是有了NX后，你需要做的仅仅是加载这个部件。一切都非常迅速，而且不会出错。” 

当由三名工程师组成的团队扩大为一个九人队伍时，Zipline机械工程师Paul Perry说：“我们需要让多个人能够同时处理这台飞行器的相关工作。” 

“这架飞机整合了许多学科的知识：电气工程、机械工程、制造工程，当然还有航空工程。”Wryobek补充道，“NX是一个强大的工具，它将所有学科结合在了一起。” 

通过CAD软件，Zipline还可以确定需要使用高级航空材料的关键部位，而其他位置则可以替换为塑料或泡沫，以更低的成本和重量实现相同的结构完整性和机械功能。 

减重是核心

考虑到Zipline无人机需要携带大量医疗用品，重量测试至关重要。每减轻一公斤，飞机的航程就能增加百分之五。NX Journal让Zipline能够创建一个定制化、由下至上的物料清单以提供详细的质量累积数据。这有助于公司对飞机设计进行优化。此外，NX Journal还可以快速进行厚度或压力分析来减轻飞机重量，这让Zipline节省了原本所需的大量迭代和测试时间，并最终达到目标重量。 

“我们对这架飞机做的大部分优化工作集中在两方面：结构和热力，”Perry说，“显然，质量是我们需要优化的最重要的单一变量。因此，进行结构上的优化可以让我们在减少质量的同时保持目标刚度和强度。” 

虚拟试飞

在无人机投入实际制造之前，相关人员就完成了多次飞行模拟。例如，在虚拟试飞中，Zipline可以模拟飞行期间电池的热特性，或无人机在卢旺达地区的气候条件下的热力性能。这与在海湾地区飞行有很大不同。

可制造性和可维护性

Zpline公司的无人机从最初设计时就考虑到了可制造性。“我们让无人机更容易组装，”Zipline制造工程师Sam Chaknova说，“我们还要让它们具有超强的可维护性。这将让我们能够在野外对它进行维护，使这些无人机持续工作，拯救生命。” 

他的同事Jeremy Schwartz是Zipline的机器人专家。他补充道：“我们目前正在加利福尼亚进行测试，以保证当一架飞机在卢旺达起飞后能够把血液派送给需要的人。这是在拯救一个人的生命。每当想这里，我就觉得这是一件非常美好的事情。”