“翔雁”無(wú)人機(jī)低空航拍簽約西洽會(huì)
據(jù)中航集團(tuán)沈飛網(wǎng)站報(bào)道,今年4月份,由技裝公司自主研制的無(wú)人機(jī)“翔雁”首次亮相第十三屆中國(guó)東西部投資與貿(mào)易洽談會(huì),并與國(guó)家測(cè)繪局簽約合作意向書(shū)。該項(xiàng)目擬投資2000多萬(wàn)元,分兩個(gè)階段實(shí)施:第一階段為研制試驗(yàn)階段,包括航攝設(shè)備材料購(gòu)置、航攝系統(tǒng)研究開(kāi)發(fā)、無(wú)人機(jī)平臺(tái)完善和試飛,以及相關(guān)技術(shù)及配套軟件開(kāi)發(fā)研究投入;第二階段為推廣階段,建立“翔雁”無(wú)人機(jī)及航攝設(shè)備生產(chǎn)線,擬訂無(wú)人機(jī)航攝系統(tǒng)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn),在全國(guó)范圍內(nèi)推廣。
此前,“翔雁”無(wú)人機(jī)已完成8個(gè)起落的飛行試驗(yàn)驗(yàn)證,飛行平衡,地面視頻圖像清晰完整,能按程序完成各項(xiàng)任務(wù)。這充分證明,“翔雁”無(wú)人機(jī)已跨入自主飛行的無(wú)人機(jī)行列。
那么,“翔雁”到底是一種什么樣的機(jī)型,有什么功用呢?
據(jù)技裝公司副總經(jīng)理王俊介紹,“翔雁”無(wú)人機(jī)長(zhǎng)2.7米,翼展4米,可以每小時(shí)110公里的速度進(jìn)行大于15小時(shí)的巡航,采用菱形聯(lián)結(jié)翼氣動(dòng)外形、前三點(diǎn)式起落架、發(fā)動(dòng)機(jī)后推式布局,機(jī)身、機(jī)翼、起落架均可拆卸和組裝。
“翔雁”利用航空制造工藝技術(shù),采用全新的氣動(dòng)外形、模塊化的任務(wù)系統(tǒng)、領(lǐng)先的飛行控制系統(tǒng),形成自主飛行的能力,給它加載不同的任務(wù)系統(tǒng)就可以完成特定的任務(wù)。她可以用作氣象探測(cè)、人工降雨、航空遙感、城市治安巡邏等多用途民用無(wú)人機(jī)平臺(tái),也可完成可執(zhí)行目標(biāo)指示、電子干擾、信號(hào)中繼、戰(zhàn)場(chǎng)偵察預(yù)警、戰(zhàn)場(chǎng)評(píng)估、通信中斷、空中監(jiān)控、邊境巡邏等軍事任務(wù)。
當(dāng)今,許多國(guó)家、機(jī)構(gòu)對(duì)無(wú)人機(jī)研制和發(fā)展熱情高漲,已研制出了50多種無(wú)人機(jī),有55個(gè)國(guó)家軍隊(duì)裝備了無(wú)人機(jī)。美國(guó)僅裝備軍隊(duì)的就有“全球鷹”、“暗星”、“獵人”等十幾個(gè)型號(hào),波音公司是美國(guó)的主要無(wú)人機(jī)制造商之一?!?/p>
由中國(guó)自主設(shè)計(jì)制造的長(zhǎng)空一號(hào)、長(zhǎng)空二號(hào)、無(wú)偵五、無(wú)偵九和ASN-206無(wú)人機(jī)正在服役,領(lǐng)先國(guó)內(nèi)外水平的“暗箭”攻擊型無(wú)人機(jī)正處于設(shè)計(jì)定型階段。
面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)激烈的無(wú)人機(jī)市場(chǎng),“翔雁”無(wú)人機(jī)此時(shí)“展翅”是否為時(shí)已晚?
何以進(jìn)軍無(wú)人機(jī)市場(chǎng)
技裝公司經(jīng)營(yíng)管理處處長(zhǎng)王從福介紹,首先,“翔雁”無(wú)人機(jī)的低成本,為研發(fā)提供了可能。它不需要氧氣、空調(diào)、增壓、彈射座椅等座艙設(shè)備,降低了成本和重量;不需要生命保障系統(tǒng),可以適應(yīng)更為惡劣的飛行環(huán)境,提高了飛機(jī)的氣動(dòng)性能和隱身性能;使用維護(hù)簡(jiǎn)單,操作員只需在地面進(jìn)行訓(xùn)練;根據(jù)需求,還可加載不同的任務(wù)系統(tǒng)。
其次,電子技術(shù)、通信技術(shù)、智能技術(shù)和航空技術(shù)的高速發(fā)展,為無(wú)人機(jī)的研發(fā)提供了良好平臺(tái)。遠(yuǎn)程遙控、雙向數(shù)據(jù)高速傳遞、電子集成、高精度光學(xué)技術(shù)、裝備等都可應(yīng)用到無(wú)人機(jī)的研發(fā)。新翼型和輕型材料增加了無(wú)人機(jī)的續(xù)航時(shí)間;自動(dòng)駕駛儀使無(wú)人機(jī)按設(shè)定程序飛往盤旋點(diǎn);竊聽(tīng)裝置、穿透樹(shù)葉的雷達(dá)及高級(jí)光學(xué)設(shè)備等,都可以被安裝到無(wú)人機(jī)上,進(jìn)一步提高了無(wú)人機(jī)的性能。新一代無(wú)人機(jī)可從地面車輛、艦船、航空器和衛(wèi)星等發(fā)射和回收,還可以通過(guò)計(jì)算機(jī)檢驗(yàn)它的程序并根據(jù)需要改變它的航向。正因?yàn)闊o(wú)人機(jī)具有成本低、研制周期短、用途廣等優(yōu)勢(shì),近年來(lái),越來(lái)越多的國(guó)家高度關(guān)注無(wú)人機(jī)研發(fā)。
技裝公司于2007年3月組建了無(wú)人機(jī)研發(fā)試驗(yàn)室,成立了由設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、管理、制造等方面精干人員組成的專門團(tuán)隊(duì),獨(dú)立自主地開(kāi)展設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)等工作,先后制定了無(wú)人機(jī)飛行控制、發(fā)射和回收等方案。全體參研人員充滿激情,大膽創(chuàng)新,積極探索,勇克難關(guān),在9個(gè)月時(shí)間里先后進(jìn)行了滑跑、平衡、控制信號(hào)有效距離、引導(dǎo)傘拉力、發(fā)動(dòng)機(jī)推力等試驗(yàn)。2007年10月完成了模具設(shè)計(jì)和制造任務(wù),同時(shí)完成了概念機(jī)的制造。
研制項(xiàng)目剛剛起步,公司董事長(zhǎng)、總經(jīng)理白松柏及黨委書(shū)記姚建國(guó)非常明確而堅(jiān)決地給予支持,創(chuàng)造條件,協(xié)調(diào)資源,要求加快研制進(jìn)度,形成產(chǎn)品,盡快投放市場(chǎng)。常務(wù)副總經(jīng)理李廣興、總設(shè)計(jì)師歐陽(yáng)紹修、總工程師李軍等公司領(lǐng)導(dǎo)經(jīng)常深入研制現(xiàn)場(chǎng),聽(tīng)取匯報(bào),了解研制情況,解決存在的技術(shù)難點(diǎn)。丁重舜、步恒祚等飛機(jī)設(shè)計(jì)資深專家在研制的各個(gè)階段,擠出時(shí)間參加該項(xiàng)目的階段性評(píng)審,幫助進(jìn)行嚴(yán)格的技術(shù)把關(guān),為無(wú)人機(jī)試飛成功奠定了良好基礎(chǔ)。
2008年5月2日,該型首架機(jī)在柳林機(jī)場(chǎng)試飛成功,驗(yàn)證了氣動(dòng)外形滿足飛行原理,取得了該型無(wú)人機(jī)的階段性成果。9月28日,第二架機(jī)試飛成功,11月6日又進(jìn)行了第三次試飛,滑跑距離60米,空中姿態(tài)平穩(wěn),操縱靈活。當(dāng)時(shí)機(jī)場(chǎng)有5級(jí)大風(fēng),能穩(wěn)定飛行,安全降落,驗(yàn)證了飛機(jī)具有較好的抗測(cè)風(fēng)能力。同年12月份,安裝自動(dòng)駕駛儀,加裝視頻傳輸系統(tǒng),進(jìn)行了地面聯(lián)調(diào)。2009年3月,飛機(jī)達(dá)到自動(dòng)駕駛飛行狀態(tài)。3月14日至15日,飛機(jī)在陜西鳳翔機(jī)場(chǎng)進(jìn)行自動(dòng)駕駛飛行試驗(yàn),8個(gè)連續(xù)起落,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制飛行姿態(tài),自動(dòng)按照設(shè)定的航點(diǎn)飛行,通過(guò)無(wú)線視頻傳送系統(tǒng)發(fā)回的空中地面監(jiān)測(cè)視頻清晰穩(wěn)定,取得滿意效果。
在2008年6月“尖兵之翼—2008中國(guó)無(wú)人機(jī)大會(huì)”上,代表公司參展的“翔雁”長(zhǎng)航時(shí)多用途無(wú)人機(jī)和“雷鳥(niǎo)”高速靶機(jī)受到業(yè)界高度關(guān)注,“雷鳥(niǎo)”造型還被選為本屆會(huì)標(biāo),成為本屆展覽亮點(diǎn)之一。
雖然無(wú)人機(jī)研發(fā)成本低,但它涉及諸多工程技術(shù)領(lǐng)域,僅氣動(dòng)學(xué)就是技裝公司全新的領(lǐng)域,還有諸如飛行控制等航空專業(yè)知識(shí)也是他們所不具備的,與傳統(tǒng)的工裝制造具有本質(zhì)的區(qū)別。當(dāng)初,技裝公司提出要研制無(wú)人機(jī)時(shí),有人不屑一顧地說(shuō)”“技裝公司沒(méi)有專業(yè)人員,他們也能造無(wú)人機(jī)?”
那么,他們究竟靠什么把“翔雁”送上了藍(lán)天?
從制造到創(chuàng)造
做好一項(xiàng)普通的產(chǎn)品和市場(chǎng)不容易,做好一項(xiàng)高科技產(chǎn)品更不容易。許多科研實(shí)力雄厚的高校,對(duì)無(wú)人機(jī)的研發(fā)已有多年的歷史,能首飛成功的寥寥無(wú)幾。技裝公司進(jìn)軍無(wú)人機(jī)市場(chǎng),自身的優(yōu)勢(shì)并不多,但他們起步就成功了,原因何在?
“窮則思變,變則通,通則靈”。即將獨(dú)立運(yùn)行的技裝公司,是繼續(xù)沿老路走下去,還是從制造向創(chuàng)造傾斜;是繼續(xù)以制造為主還是做一個(gè)技術(shù)加品牌的公司,這關(guān)系到技裝公司的持續(xù)發(fā)展,也關(guān)系到陜飛的發(fā)展。這是技裝公司領(lǐng)導(dǎo)不得不面對(duì)和深入思考的問(wèn)題。
技裝公司總經(jīng)理高建國(guó)介紹,他們的航空產(chǎn)品單一,沒(méi)有形成長(zhǎng)期發(fā)展的支柱產(chǎn)品。其產(chǎn)品規(guī)模、研制任務(wù)依賴于陜飛。要想提高適應(yīng)市場(chǎng)能力,經(jīng)濟(jì)總量上規(guī)模,提升應(yīng)變能力和生存能力,時(shí)不我待。找準(zhǔn)切入點(diǎn),尋求新突破,調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),開(kāi)發(fā)支柱新品,勢(shì)在必行。于是,他們決定依靠陜飛產(chǎn)業(yè)化、成本控制、營(yíng)銷、人才組合和技術(shù)整合等方面的航空制造優(yōu)勢(shì),圍繞航空產(chǎn)品中心,以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向,向無(wú)人機(jī)市場(chǎng)挺進(jìn)。
副總經(jīng)理王俊說(shuō),技裝公司緊跟國(guó)內(nèi)需求,以“蛋變雞”為市場(chǎng)戰(zhàn)略,以“站在巨人的肩膀上”為高新技術(shù)應(yīng)用戰(zhàn)略,“以低成本高性能”為原則,依靠陜飛設(shè)計(jì)制造優(yōu)勢(shì),聯(lián)手高校,網(wǎng)絡(luò)無(wú)人機(jī)人才,決心研制集“高空、高速、長(zhǎng)航時(shí)、高空防冰”等性能為一體,具備“長(zhǎng)航時(shí)、多用途”、“用得起、練得起、打得起”的無(wú)人機(jī)航空新品。
理念的創(chuàng)新使技裝公司無(wú)人機(jī)研制思路更加廣闊。技裝公司著眼于“市場(chǎng)需求”,按照技術(shù)、人才等資源采取“拿來(lái)主義”、“先研制再爭(zhēng)取立項(xiàng)”的思路,準(zhǔn)備走一條從“無(wú)”到“有”,變“有”為“好”的無(wú)人機(jī)發(fā)展之路。
無(wú)人機(jī)氣動(dòng)外型由飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院楊建、馬凱等8名80后年輕人業(yè)余時(shí)間完成,這也得益于“大膽啟用年輕人”的理念。年輕人思想束縛少,想象豐富,時(shí)尚觀念強(qiáng),有助于無(wú)人機(jī)漂亮外形的構(gòu)造。當(dāng)初,技裝公司找到楊健、馬凱這群年輕人,說(shuō)明了讓他們?cè)O(shè)計(jì)無(wú)人機(jī)的意圖時(shí),他們非常激動(dòng),但一時(shí)不敢接受。他們想,自己才工作幾年,根本就沒(méi)有接觸過(guò)全機(jī)設(shè)計(jì),經(jīng)驗(yàn)缺乏,怕飛不起來(lái)。高建國(guó)通過(guò)幾次與這群小伙子交談,打消了他們的顧慮,于是一個(gè)小小的研發(fā)團(tuán)隊(duì)就這樣誕生了。
小伙子們對(duì)全新設(shè)計(jì)一架飛機(jī)的整個(gè)流程充滿好奇和期待。這群小伙子各自查閱結(jié)構(gòu)、氣動(dòng)外形、自動(dòng)控制等資料,多次討論,確定了大的研制方向。“翔雁”采用盒式翼非常規(guī)氣動(dòng)布局,這樣機(jī)翼面積大、升力大,飛機(jī)載重大,適合長(zhǎng)航時(shí)飛行;雷鳥(niǎo)采用“V”字型尾翼氣動(dòng)布局,單發(fā)后制發(fā)動(dòng)機(jī),時(shí)速可達(dá)每小時(shí)500公里。隨后,各自按明確分工,他們開(kāi)始理論計(jì)算、計(jì)算機(jī)繪制,討論、修改和完善方案。對(duì)設(shè)計(jì)中不同觀點(diǎn),他們總是聚集在一起,從方方面面、不同角度爭(zhēng)論,還多次請(qǐng)來(lái)運(yùn)八飛機(jī)設(shè)計(jì)的老前輩、制造工藝人員,聽(tīng)取意見(jiàn)和指導(dǎo),以保障無(wú)人機(jī)制造、安裝的精度和最優(yōu)化。他們往往在電腦前一坐就是一夜,陪伴他們的是鼠標(biāo)和鍵盤的擊打聲。 經(jīng)過(guò)一個(gè)多月時(shí)間的共同努力,全新的數(shù)字化無(wú)人機(jī)造型完成了,直接把數(shù)字包發(fā)往制作單位,很快就完成了無(wú)人機(jī)實(shí)體機(jī)的制造。由于一些試驗(yàn)條件不具備,只有在實(shí)際飛行中,才能驗(yàn)證出氣動(dòng)外形的缺陷。首飛并未成功,但他們從中看到更多的是希望和成功。在觀看“翔雁”首飛錄像后,領(lǐng)導(dǎo)、專家提出了十多條改進(jìn)意見(jiàn)和建議。改進(jìn)措施迅速貫徹,經(jīng)過(guò)幾次試飛、改進(jìn)、再試飛,“翔雁”終于可在藍(lán)天自由飛翔了。
善于學(xué)習(xí)和思考的王俊承擔(dān)著“翔雁”起落架的設(shè)計(jì)制造。他以前是學(xué)汽車專業(yè)的,投入無(wú)人機(jī)研制后,他又學(xué)習(xí)了《空氣動(dòng)力學(xué)》、《航空微型發(fā)動(dòng)機(jī)》、《飛行操縱系統(tǒng)》、《氣象學(xué)》等書(shū)籍,這些讓他對(duì)無(wú)人機(jī)更加充滿好奇。“翔雁”無(wú)人機(jī)滑跑的起降方式,安全性的五分之四寄予起落架,且起落架的設(shè)計(jì)制造沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)可借鑒。經(jīng)過(guò)多次滑跑和試飛,他得到了許多感悟。這讓他把車載后懸掛系統(tǒng)和大型沖壓床的原理與無(wú)人機(jī)相結(jié)合,把“氣液阻尼”原理應(yīng)用到了起落架的設(shè)計(jì)上,將起落架的“交變受力”改變?yōu)?ldquo;非交變受力”,降落的緩沖有了保障,提高了穩(wěn)定性,這在業(yè)界屬于首創(chuàng)。在2008年11月5日試飛中,起落架改進(jìn)理論的正確性得到了驗(yàn)證。
邊干邊學(xué) 精益求精
無(wú)人機(jī)零件生產(chǎn)是一個(gè)全新的挑戰(zhàn),由第二技術(shù)裝備廠承擔(dān)。雖然它的加工難度沒(méi)有金屬模具高,但所用材料較多,還有部分材料是從未接觸過(guò)的,且價(jià)格較貴。采用銀焊連接的組合件,連接處小而封閉,多在雙曲面,焊接時(shí)用力過(guò)大,會(huì)造成連接處不密封,用力過(guò)小,銼削量不到位,會(huì)增加其重量,對(duì)焊接技術(shù)要求相當(dāng)高。每個(gè)組合件,還要經(jīng)過(guò)單件加工、修研、焊接、粗加工銼削、精加工銼修流線、整體拋光稱重等工序。于是,該廠抽調(diào)專人加工,采取“首件三檢”原則,單一零件的生產(chǎn)由檢驗(yàn)人員現(xiàn)場(chǎng)跟蹤,組合零件的加工還須在多次劃線定位中控制其空間尺寸,保證全過(guò)程受控,生產(chǎn)出最棒的零件。
無(wú)人機(jī)機(jī)體的制造,由第一技術(shù)裝備廠承擔(dān)。設(shè)計(jì)要求減少機(jī)體重量,提高機(jī)載量并保證強(qiáng)度,應(yīng)用新材料、新工藝是必由之路。工藝員謝曉亮和副廠長(zhǎng)周東宏對(duì)機(jī)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了認(rèn)真分析,查閱了大量關(guān)于新材料、新工藝方面的資料,制定出了無(wú)人機(jī)機(jī)體制造加工工藝流程和加工方法,對(duì)關(guān)鍵工藝、新材料,制定了試制方案,規(guī)定了各道工序質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)和重量控制要求。
機(jī)體的制作主要由青年技師陳軍負(fù)責(zé)。他組織班組成員仔細(xì)消化工藝規(guī)程,及時(shí)與工藝人員溝通,解決制做過(guò)程中的難題。在制作蒙皮時(shí),為保證蒙皮足夠強(qiáng)度并控制其重量,他們對(duì)不同的玻璃布厚度、層數(shù)、敷層方向及含膠量做了大量試驗(yàn),最終將蒙皮厚度控制在均勻1mm范圍內(nèi),滿足了技術(shù)要求。在制做內(nèi)部結(jié)構(gòu)件時(shí),他們將各框緣、長(zhǎng)絎、梁、肋等部件修配后再組裝,使其與蒙皮貼合間隙最小,以控制用膠量,減小了機(jī)體裝配變形并達(dá)到減重效果。在制做油箱時(shí),為防止其滲油,他們與工藝人員一塊協(xié)商,并向有經(jīng)驗(yàn)的老師傅請(qǐng)教,通過(guò)反復(fù)試制,難關(guān)終被攻克。在整機(jī)重量控制方面,為滿足使用要求,他們將每一部件稱重并記錄,并嚴(yán)格控制用膠量,匯總重量后檢查其是否滿足使用要求,若超重,將每一部件在保證強(qiáng)度的前提下盡量使其減重。經(jīng)過(guò)反復(fù)試制,不斷改進(jìn),他們僅用半個(gè)月時(shí)間圓滿完成了機(jī)體生產(chǎn)任務(wù)。
現(xiàn)在,“翔雁”無(wú)人機(jī)完全能“展翅”飛翔了,但她需要承載的還有很多很多,發(fā)動(dòng)機(jī)、自動(dòng)控制等核心技術(shù)的自主研發(fā),更需要陜飛人去思考、創(chuàng)新、拼搏、實(shí)現(xiàn)……