讓你一看就懂的無人機原理！——《世界第一簡單無人機》

飛天車的革命性技術：從無人機到 eVTOL

你知道嗎？今年巴黎奧運，大家終於能親眼見證那個在科幻電影中反覆出現的夢幻交通工具——飛天車。這項技術或許會改變我們的通勤方式，讓塞車成為歷史，隨時隨地想飛就飛。

德國公司 Volocopter 將在巴黎奧運期間推出空中計程車服務，來驗證飛天車的可行性。這不僅僅是技術創新，Volocopter 還強調他們的飛天車非常環保，而且噪音極低，不會像直升機那樣帶來城市上空的巨大噪音轟炸。其實，不只是 Volocopter，包括現代汽車在內的多家汽車製造商也都宣布加入這場飛天車的競賽。

那麼，飛天車會是未來十年交通工具的主角嗎？這項技術值得投資嗎？還是僅僅是商業噱頭，實際需求並不大？如果你對這些問題感興趣，那我們就需要先了解一些背景知識。

首先，什麼是飛天車？2023 年 6 月的巴黎航空展上，Volocopter 展示了他們的成品，取名為 VoloCity。雖然名字是由「速度」（velocity）而來，但 VoloCity 其實並不是真正的車，而是一種電動垂直起降飛行器（eVTOL）。這類飛行載具更像是放大版、可以載人的多軸無人機，是私人飛機和直升機之外的另一種選擇。

儘管 eVTOL 看起來像是大型無人機，但它可能徹底改變現有的飛行載具生態系統。傳統飛機和直升機由專業飛行器製造商生產，而 eVTOL 則結合了無人機和電動車的技術，使得更多企業可以進入這個市場，並且設計變得更加多樣化和創新。例如，奧迪和空中巴士在 2018 年推出了一款模組化概念飛天車「Pop.Up Next」，能在汽車和 eVTOL 之間自由切換。

此外，摩根士丹利預測，2040 年全球 eVTOL 市場規模將達到 1 兆美元，2050 年更會達到 9 兆美元。這些數據顯示，投資這個領域可能會是一個明智的選擇。

飛天車的噪音與環境挑戰

飛天車不僅技術上有所創新，它的噪音控制也十分值得期待。與傳統直升機相比，eVTOL 的電動系統使其運行噪音大幅降低，這也是它的一大優勢。然而，儘管如此，我們仍需關注飛天車噪音對環境和健康的影響，尤其是在城市中頻繁起降時可能帶來的問題。

至於飛天車的起降地點，現有的直升機停機坪、大型建築物或停車場的屋頂都可以被改建為 eVTOL 的起降點。一些公司甚至設計出可以在任何平坦表面起降的飛天車，真正實現了「門到門」的夢想。

當然，這一切的實現還有待更多的試驗和技術驗證。目前，歐盟航空安全總署（EASA）規定，飛天車的安全標準必須與大型噴射客機相當。至於巴黎奧運期間的示範飛行，儘管目前仍在等待最終許可，但這已經是朝著飛天車商業化運營邁出的一大步。

飛天車的夢想正在逐漸成為現實，你會考慮搭乘嗎？

在現代戰爭中，無人機的角色越來越不可忽視。從俄烏戰爭到中東衝突，無人機已經從戰場的輔助工具，逐步成為戰術的核心力量。例如，伊朗對以色列的空襲，以及胡塞組織在紅海對美軍的攻擊，無人機的身影隨處可見。這些無人機不僅成本低廉，還具有驚人的靈活性，從偵查、干擾到實施精確打擊，它們的功能無所不包。

舉例來說，在 2024 年 4 月伊朗對以色列的空襲中，伊朗發射了 170 架無人機與數百枚導彈。雖然以色列防空系統成功攔截了絕大部分攻擊，但一枚防空導彈的成本往往是無人機的數倍甚至數十倍。同樣的情況發生在 2023 年底，胡塞組織利用僅需 2000 美元的無人機攻擊美國驅逐艦，而美軍為了防禦，使用了造價高達 200 萬美元的標準型導彈。這些數字顯示出，在不對稱作戰中，無人機的高性價比給傳統武器帶來了巨大挑戰。

這樣的發展讓各國紛紛投入無人機技術的研發與應用，美國的「地獄計劃」（Hellscape）便是其中之一。該計劃將數千艘無人潛艇、無人水面艦和無人機投放到台灣海峽，藉此增加中國艦隊登陸台灣的難度，並將整個海峽變成「地獄」。此外，美國也在研發無人機與有人戰機的協同作戰，透過無人機在前方吸引敵方飛彈，保護戰機的安全。

台灣的無人機發展之路

那麼，台灣在這股無人機浪潮中扮演什麼角色呢？

根據《華盛頓郵報》的報導，美軍印太司令部的新司令塞繆爾‧帕帕羅四星上將表示，美國正計畫打造「地獄計劃」，一旦中國朝台灣發動進攻，美國將派出數千艘無人潛艇、無人水面艦和無人機，封鎖台灣海峽。這樣的防禦策略突顯了無人機在現代戰爭中的關鍵地位。

儘管台灣尚未完全掌握無人機技術的核心，但政府已意識到其重要性。2023 年底，經濟部成立了無人機產業發展專案辦公室，目標是讓台灣成為「無人機民主供應鏈的亞洲中心」，並在 2030 年達到 400 億元的產值。這項計畫無疑展示出台灣在無人機產業上雄心勃勃的願景。

無人機技術的核心：通訊

要掌握無人機，首先要掌握的是其通訊技術。無人機的發展歷史顯示，通訊技術的突破是其成長的關鍵之一。早期的無人機僅能進行簡單的視距內操作（VLOS），但隨著科技的進步，現在的無人機已經可以進行超視距操作（BVLOS），這大大提升了它們的戰術應用範圍。

大疆是中國無人機技術的領導者，其發展的 2.4G 高清圖傳影像系統「Lightbridge」便是無人機技術的重大突破。這一系統能夠將無人機拍攝的畫面即時傳回給操作員，並維持一定的解析度與低延遲。這意味著無人機不再僅僅依賴肉眼操控，而是能夠進行更遠距離、更精確的任務。

然而，2.4GHz 的頻段雖然穿透力強，但也面臨頻率擁擠的問題，容易受到干擾。為了解決這個問題，現代無人機開始使用 5.8GHz 頻段。這一頻段雖然傳輸距離較短，但資料傳輸速度更快，抗干擾能力也更強。在這兩個頻段之間，大疆開發的 OcuSync 2.0 技術能夠自動切換，確保始終使用最佳的訊號頻段，提供穩定的飛行控制和圖像傳輸。

這些技術上的突破使得無人機在戰場上變得越來越不可或缺。例如，無人機不僅能進行偵查和打擊，還可以通過蜂群技術同時發動多點攻擊，擾亂敵方的防空系統。無人機之間的通訊技術也發展迅速，無論是表演性的燈光秀，還是軍事上的蜂群作戰，無人機都展現出極大的應用潛力。

反無人機系統的崛起

無人機的迅速發展同樣引發了反制無人機技術的需求。反無人機系統（C-UAS）大致可分為兩種類型：軟殺與硬殺。軟殺主要是針對無人機的通訊進行干擾，利用無線電干擾槍發射強大訊號覆蓋 2.4GHz 和 5.8GHz 頻段，使無人機失去控制。而硬殺則是直接摧毀無人機，例如使用火力攻擊或網子捕捉。

以色列本古里安大學的教授格拉‧維斯提出了一個新的思路：透過無人機的飛行軌跡來追蹤操作員的位置。由於無人機的動作會隨著通訊信號的強弱變化，這些變化可以用深度學習模型來分析，從而反推出操作者的位置。這一技術目前的準確率已經達到 78%。

此外，美國的軍工企業開發了一款名為「路跑者 M」（Roadrunner-M）的自殺無人機。這款無人機不僅能像飛彈一樣追蹤目標，還能在完成任務後自動返航進行回收，降低了作戰成本。

台灣無人機產業的未來

儘管台灣無人機產業的起步較晚，但政府和產業界已經意識到其巨大的潛力。無人機不僅僅是一種武器，它還可以成為通訊網路的關鍵節點。例如，雷虎科技的 T-400 無人機不僅用於軍事，也正與中華電信合作，將無人機作為訊號中繼站，在災害發生時提供通訊支持。

隨著 5G、B5G 及 6G 的發展，無人機將成為未來通訊基礎設施的重要組成部分。台灣無人機產業的發展不僅關係到國家安全，更涉及到未來的數位基礎建設。無論是在軍事還是民用領域，無人機的應用將越來越廣泛，未來有望成為台灣科技產業的一個重要支柱。

總而言之，無人機技術正在改變戰場生態，而台灣也正在積極參與這場技術革命。隨著更多資源的投入，台灣有機會在全球無人機市場中佔有一席之地。無人機的發展並不僅僅是一場技術競賽，還是一場關乎國家安全與經濟未來的戰略賽跑。

2020年9月27日到11月10日，亞美尼亞與亞塞拜然發生第二次納戈爾諾－卡拉巴赫戰爭（Nagorno-Karabakh War）。新時代的戰爭科技，舉凡偵察和攻擊用的無人機，以及長程武器跟探測器等，全都用上了。無人機使用的火藥含有白磷，爆炸會造成致命的化學燒傷、冗長的住院期，還有高死亡率。臉、手等皮膚暴露的部位，最常遭殃。其他類型的爆炸創傷和槍傷，也時有耳聞。^[1]

醫院爆滿

亞美尼亞與亞塞拜然雙方皆死傷慘重。當時亞美尼亞的軍醫院爆滿，連普通醫院都加入救治受創士兵的行列。儘管多數傷患都有部份皮層或全皮層燒傷，醫療量能不足的情況下，他們得等上1個禮拜，才能接受手術。於此之前，只好先進行普通包紮，並投以高劑量的鴉片類止痛藥物。此外，理想上燒傷的地方應該全部切掉；偏偏戰爭期間，許多都只是部份切除，較容易在術後感染，而需要抗生素，甚至進一步手術。^[1]

無細胞魚皮敷料

眼看再這樣下去不是辦法，有位亞美尼亞的國會議員，向冰島醫療用品公司Kerecis求助。^[註1]短短72小時內，產品運送和專業支援都安排好了：冰島Hilmar Kjartansson醫師與英國Steven Jeffery醫師，帶著該公司的無細胞魚皮敷料（acellular fish skin graft），來鄰近戰區的亞美尼亞首都葉里溫（Yerevan），教大家處理傷口。^[1]

此敷料用野生大西洋鱈魚（Gadus morhua）的表皮與真皮製作，^[註2]含天然的Omega 3脂肪酸，因此具有制菌、消炎的效果。儲藏於室溫下的乾燥環境，保存期限3年。其厚度約0.6 mm，最大尺寸為300 cm²，形狀可依需求修剪。使用前添加生理食鹽水，便能撐到540 cm²的覆蓋面積。通常要釘住無細胞魚皮敷料，並配合負壓傷口治療（negative pressure wound therapy）或填塞敷料（bolster dressing），^[1]吸走滲出的液體，^{[2, 3]}直至傷口恢復到能開刀的程度。皮膚移植手術後，則要每3到5天換一次敷料。^[1]

個案報告

冰島和英國醫師總共去了亞美尼亞兩趟。他們救治的傷患大多已經燒傷3到5天，接受過初步清創，^[1]並且早用濕紗布覆蓋，再任其自然乾燥，即所謂的濕至乾敷料（wet-to-dry dressings）包紮。^{[1, 4]}視傷口情況，可能得再度清創，然後才舖上無細胞魚皮敷料，並施以負壓傷口治療。7日後，檢查可否移植皮膚。^[1]

戰爭結束後，亞美尼亞和上述外籍的醫師，共同於美國外科軍醫協會（Association of Military Surgeons of the United States）的《軍事醫學》（Military Medicine）期刊發表論文。他們挑了下列幾個案例介紹：^[1]

• 19歲男性，遭爆破攻擊，含軀幹在內，大面積全皮層燒傷，其中左腳跟傷至見骨。於受傷第8天敷上魚皮前，已經接受過清創手術。（照片）^[1]
• 32歲軍人，原文未提性別。骨骼外固定器支撐著右小腿的開放性骨折，傷口面積為15 cm × 21 cm。歷經3次清創，才蓋上魚皮。每3天檢查一次，順便換敷料。換過3次後，進行皮膚移植手術。（照片）^[1]
• 28歲男性，白磷爆炸所致的全身燒傷，佔總體表面積的75%。以高壓水刀（water jet；hydrosurgery）清理後，進行10次清創手術，再敷上魚皮代替人類皮膚移植。（照片）^[1]

戰時療傷利器

整體而言，他們照顧的傷患無人感染，而且無細胞魚皮敷料加速肉芽生長，傷口復原快了幾天到數週不等。^[1]不僅使單純填補的皮膚移植手術能提早進行；甚至讓自帶血液供應的皮瓣移植，必要性減少。^{[1, 5]}這篇論文的部份作者或許代表廠商立場，分析的樣本數又有限；^[1]然而《Cureus》期刊的文獻回顧，也指出無細胞魚皮敷料的療效，對於燒傷和糖尿病的足部潰瘍，優於許多其他敷料。^[6]更重要的是，亞美尼亞的這篇論文，提到無細胞魚皮敷料輕盈，容易運輸、儲存，使用方法又簡單。這在物流受阻的戰爭時期是相當關鍵的優點。^[1]

備註

1. 根據2023年7月7日的新聞稿，丹麥公司Coloplast已經併購冰島公司Kerecis。^[7]另外，臺灣的衛生福利部食品藥物管理署，於2018年8月核發二級醫材藥證，給美時公司引進的Kerecis 無細胞魚皮敷料。^[8]
2. 大西洋鱈魚和尼羅吳郭魚（Nile Tilapia）的魚皮，都可以用來製作無細胞魚皮敷料。^[6]

1. Reda F, Kjartansson H, Jeffery SLA. (2023) ‘Use of Fish Skin Graft in Management of Combat Injuries Following Military Drone Assaults in Field-Like Hospital Conditions’. Military Medicine, usad028.
2. Zaver V, Kankanalu P. (09 SEP 2022) ‘Negative Pressure Wound Therapy’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
3. Lee E, Park SI, Kim D, et al. (2018) ‘Modified bolster dressing with continuous suction improves skin graft survival for an oral cavity wound’. Journal of Otolaryngology – Head & Neck Surg, 47, 68.
4. DG Wechter, DC Dugdale. (11 MAR 2023) ‘Wet-to-dry dressing changes’. MedlinePlus, U.S.
5. Prohaska J, Cook C. ‘Skin Grafting’. (16 AUG 2023) In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
6. Ibrahim M, Ayyoubi H S, Alkhairi L A, et al. (2023) ‘Fish Skin Grafts Versus Alternative Wound Dressings in Wound Care: A Systematic Review of the Literature’. Cureus, 15(3): e36348.
7. ‘Coloplast announces agreement to acquire Kerecis and raises long-term growth expectations’. (07 JUL 2023) Kerecis.
8. 韓婷婷（08 OCT 2018）「美時新藥迎接開花期 股價價量齊揚」中央通訊社