CH—3無人機整裝待飛
彩虹無人機航磁梯度測量應用
太陽能無人驗證機飛行
CH—4起飛中
要說近十余年的技術(shù)熱點話題,無人機技術(shù)無疑是其中的亮點之一。備受關(guān)注的無人機高科技成果曾經(jīng)被封存于軍事領(lǐng)域這塊“獨家”科技產(chǎn)品市場。它現(xiàn)在 正日漸揭開神秘面紗,進入到民用視野當中,顯示出巨大潛力。尤其是在航空攝影測量、通信中繼、資源勘查、農(nóng)林業(yè)監(jiān)視應用、氣象觀測與科學試驗,以及公共安 全領(lǐng)域,無人機前景廣闊,將大有可為。
據(jù)預測,未來20年我國民用無人機需求市場估值將達到460億元。
無人駕駛飛機,簡稱無人機,它是利用無線電遙控設備和自備程序控制裝置操縱的不載人飛機,主要由飛機平臺系統(tǒng)、信息采集系統(tǒng)和地面控制系統(tǒng)三部分組 成,不少人也將其稱為“可飛行的智能手機”或“空中機器人”。與載人飛機相比,其具有體積小、造價低、使用方便、對作戰(zhàn)環(huán)境要求低、戰(zhàn)場生存能力較強等優(yōu) 點。
從小到大的尺寸,由輕到重的起飛重量,從偵察監(jiān)視再到攻擊的應用等,無人機形式不一。自2000年起,研究院憑借自身的技術(shù)優(yōu)勢,進軍到無人機這一新型飛行器領(lǐng)域,歷經(jīng)十五載,成功研制了多種類型的產(chǎn)品,現(xiàn)已成為行業(yè)領(lǐng)域的佼佼者,并形成了較為完備的產(chǎn)品技術(shù)體系。
12月26日,在北京召開的“彩虹”民用無人機裝備發(fā)展研討會上,將成立北京市無人機應用系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心,此舉在促進無人機應用系統(tǒng)集成和產(chǎn) 業(yè)化進程的同時,將有效突破該應用領(lǐng)域的共性關(guān)鍵技術(shù),打破國外關(guān)鍵技術(shù)壁壘,并成為國家工程技術(shù)研究中心的有益補充和后備力量。屆時“研究中心”將聚集 和培養(yǎng)一批高水平的優(yōu)秀技術(shù)型人才,建立產(chǎn)學研合作平臺,從而提升行業(yè)科技攻關(guān)能力。
從無到有 悄然興起
作為飛行器領(lǐng)域的一個熱點,無人機是一種自動控制飛行器,與載人機相比,雖然二者都是一種綜合應用的空中飛行平臺,且可重復使用,但因無人機由于無人,就又具有明顯的不同特點。
“主要體現(xiàn)在使用和設計兩個方面。”中國航天空氣動力技術(shù)研究院(以下簡稱為“研究院”)無人機總設計師石文解釋道,在使用上,無人機可承擔危險環(huán)境下的飛行任務,以及人長時間難以勝任的單調(diào)枯燥的工作,如長時間對地偵察攻擊壓制或?qū)諏Φ乇O(jiān)視。
而在設計理念上,由于可以不考慮因人導致的許多限制,所以無人機的研制成本較低,并放寬了設計限制條件,從而推動了許多新概念和新技術(shù)的進步。“特 別是空氣動力方面,如超過30小時的長航時無人機、臨近空間太陽能無人機、無人天地往返飛行器等,可以說無人機既是空氣動力學探索創(chuàng)新的平臺,也是新概念 新技術(shù)應用的理想載體。”
“從無到有,我國無人機發(fā)展經(jīng)歷了三個階段。”石文如是說。
在他看來,第一階段的需求為軍用所壟斷,主要用于高性能飛機和導彈的武器裝備鑒定、定型過程,作為靶標完成打靶試驗。由于技術(shù)因素,決定了民用市場 無法接觸無人機,再加上該階段的慣性組件、控制系統(tǒng)等基礎技術(shù)尚不成熟,且成本高,因此只有在軍用領(lǐng)域才能接觸和應用,當時從事無人機研制與生產(chǎn)的廠家也 只有國有軍工企業(yè)。
到了第二階段,也就是從上世紀90年代起到本世紀初,由于電子集成電路、飛行器設計、發(fā)動機等基礎技術(shù)的發(fā)展,部分民營企業(yè)對無人機行業(yè)進行了先期探索,出現(xiàn)了第一批吃螃蟹的民企。
“主要贏利點為院校、研究所提供低端小型的無人機產(chǎn)品的設計及演示驗證,期間也出現(xiàn)了包括農(nóng)業(yè)部用于農(nóng)作物估產(chǎn)等國家單位對低端無人機的探索性應 用,后來都因技術(shù)的不成熟而流產(chǎn)。”石文稱,從本世紀初至今的第三階段,需求上已逐步放開到民用領(lǐng)域,引起巨大反響,作為先行者的航拍、測繪和氣象領(lǐng)域, 無人機的進入,不僅大幅提高了他們的作業(yè)效率,還降低了成本。“隨著無人機在這些領(lǐng)域具有示范效應,所以已逐步在其他行業(yè)擴散開來。”
石文認為,雖說嘗試涉足無人機行業(yè)的民企增多了,但缺乏理論支撐,基本是靠試驗和摔機來推動進步,安全性和可靠性低,缺乏規(guī)?;l(fā)展,尚未找到可靠的贏利模式。
據(jù)了解,在民用無人機行業(yè)探索的民營公司大多技術(shù)成熟度低,一般為了滿足飛機的復雜保障條件和對操作的較高要求,而建立以航模操作手為主的飛行團 隊,其專注的是本身企業(yè)對無人機的使用,而非用戶對無人機的使用。并且由于沒有條件看到正規(guī)國有軍事企業(yè)的很多現(xiàn)成技術(shù)儲備和先進技術(shù),所以閉門造“機” 的民企比比皆是。
近年來,隨著材料技術(shù)、電子技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)等行業(yè)的進步,無人機在整體技術(shù)水平、生產(chǎn)、使用成本等方面,已被民用行業(yè)所接受,并悄然興起。
“其實,無人機是個很大的范疇。”石文形象地講,就像汽車一樣,既可按照動力方式劃分為汽油車、柴油車、電動車等,也能按照用途分為小汽車、客車、救護車、消防車等。
同樣,無人機也是由于動力、起降方式、航時能力等不同,所以具備不同形式,以航程劃分的,則有超近程、近程、中程、遠程無人機,而按飛行方式劃分則有固定翼、旋翼等無人機,有些時候,為滿足民用領(lǐng)域的不同需求,專門針對應用進行無人機系統(tǒng)設計。
石文稱,現(xiàn)正投入大量的人力和物力,開展多種先進多用途戰(zhàn)術(shù)、中高空長航時戰(zhàn)略和作戰(zhàn)無人機的研制或技術(shù)演示驗證工作。
鋒芒畢露 “彩虹”橫空
從長虹到ASN,再到“彩虹”等系列無人機,我國已有四十多年的無人機研制歷史,已建立起較為完整的無人機研制體系,在小型、中近程、中高空長航時 無人機等方面已接近國際先進技術(shù)水平。除了廣泛應用于空中偵察、戰(zhàn)場監(jiān)視、目標定位、火炮校射、電子對抗等方面之外,也已逐漸應用于地質(zhì)調(diào)查、測繪、環(huán)保 監(jiān)測、森林防火等民用領(lǐng)域。
而這其中,作為我國批量出口最早和出口量最大的無人機系列,“彩虹”在世界無人機的舞臺上,鋒芒畢露,不容忽視。
“現(xiàn)已在國內(nèi)外的軍事和民用領(lǐng)域得到了應用,覆蓋9個國家的17個最終用戶,年交付國內(nèi)外用戶無人機200余架,完成科研和交付飛行試驗1000架次。”石文自豪地說,“彩虹”品牌也是國內(nèi)無人機型譜覆蓋最廣的無人機系列,為多個用戶提供了體系化空中智能系統(tǒng)解決方案。
正如眾人所知,如果說“長征”代表運載火箭、“神舟”代表載人航天,那么“彩虹”,則毋庸置疑,代表的是無人機。
從研究院誕生之初,就一直服務于中國航空航天氣動研究試驗任務,也正是因為氣動專業(yè)技術(shù)的優(yōu)勢,再結(jié)合中國航天的電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、遙控遙測技術(shù)等,從內(nèi)在方面造就了“彩虹”無人機系列。
據(jù)悉,截至目前,對外公開的“彩虹”無人機產(chǎn)品,包括單兵無人機、中型無人機、大型無人機等12型常規(guī)類型,以及三種類型概念無人機,起飛重量從580克到4500千克、飛行高度由5米至20000米。
石文稱,正是由于這些類型的無人機,使得“彩虹”無人機可以成體系部署到相關(guān)用戶,以層次化、體系化的實現(xiàn)常規(guī)偵察、國土監(jiān)控、反恐行動等任務,并提供了與其配套的相關(guān)解決方案。
以單兵無人機為例,它可以單人操作,可在小范圍戰(zhàn)場環(huán)境或應急任務中進行偵察任務,并完成直接情報支援。
“別看單兵無人機體積小不起眼,但是在各國無人機裝備數(shù)量巨大,使用頻次也最高,已成為支持各種偵察任務的基層設備。”石文介紹說,還有操作容易, 拆卸簡單的CH-801和CH-802,盡管在民用市場上能找到眾多形似的無人機產(chǎn)品,但這兩種類型均是經(jīng)過實戰(zhàn)檢驗,并具備基于單兵的情報處理及分發(fā)體 系,所以深受用戶青睞。