資料圖：國產(chǎn)U8無人直升機(jī)
中航工業(yè)直升機(jī)所無人機(jī)技術(shù)總監(jiān)方永紅不久前在接受采訪時表示，直升機(jī)所的無人直升機(jī)研制能力達(dá)到了國內(nèi)領(lǐng)先水平，直升機(jī)所已經(jīng)完全具備了無人直升機(jī)的自主研制能力。
無人直升機(jī)具有垂直起降、起飛著陸場地小、適應(yīng)性強(qiáng)、空中懸停、機(jī)動靈活、任務(wù)能力廣泛、造價低等功能特點(diǎn)和應(yīng)用優(yōu)勢，既可執(zhí)行戰(zhàn)術(shù)偵察、電子偵察、生化偵察、通訊中繼、精確目標(biāo)定位與指示、搜潛與反潛、精確打擊等作戰(zhàn)任務(wù)，還可以廣泛應(yīng)用于搶險救災(zāi)、公安執(zhí)法、邊境巡邏、電視拍攝轉(zhuǎn)播、科學(xué)考察、農(nóng)林播種與滅蟲、輸電輸氣線路巡查等民用領(lǐng)域，因此無人直升機(jī)受到了世界各國的垂青。
直升機(jī)所研制無人直升機(jī)的歷史已近10年。在這10年里，歐美發(fā)達(dá)國家對有人直升機(jī)、無人直升機(jī)市場同時展開了競技角逐。無人直升機(jī)發(fā)展迅猛，勢頭直逼早已成熟的固定翼無人飛機(jī)。美國、以色列、歐洲更是先聲奪人，技高一籌。相比之下，我國的無人直升機(jī)研制起步較晚。經(jīng)過直升機(jī)所科研人員的努力，目前，我國無人直升機(jī)已曙光初現(xiàn)，展現(xiàn)出美好前景。
從零開始，將核心技術(shù)掌握在手中
2004年，直升機(jī)所領(lǐng)導(dǎo)班子決策，組建無人直升機(jī)研究室，自籌經(jīng)費(fèi)研制U8無人直升機(jī)?，F(xiàn)任直升機(jī)所無人機(jī)部副部長劉芳國是最初參與無人直升機(jī)研制的專家之一，回顧當(dāng)時的情景，他多有感慨地說，研制無人機(jī)的決策極富前瞻性，催生了一個新的產(chǎn)業(yè)。
然而，從零開始讓劉芳國和同事們備嘗艱辛，一路走來，從方案、設(shè)計、試制到試飛，他們一次次陷入技術(shù)瓶頸，一次次不得不面對故障頻發(fā)的窘困。曾任直升機(jī)所總師的老專家蔣新桐認(rèn)為，研制無人直升機(jī)，主要存在三方面的困難：一是對象特性和飛行控制規(guī)律的分析和研究，二是特殊要求傳感器的開發(fā)和研制，三是試驗(yàn)和試飛。的確，許多參加過無人直升機(jī)研制的科研人員對此都刻骨銘心。劉芳國介紹，發(fā)動機(jī)的控制、飛行時的振動、傳動和旋翼系統(tǒng)，這些都是技術(shù)難點(diǎn)，尤其是傳動系統(tǒng)的設(shè)計、加工，直升機(jī)所過去沒有這方面的專業(yè)和設(shè)計經(jīng)驗(yàn)，解決這些問題在技術(shù)上是一個突破。飛控系統(tǒng)是無人機(jī)的核心，科研人員通過反復(fù)地集智攻關(guān)，最終掌握了設(shè)計原理，加上自主開發(fā)的集成軟件，使無人機(jī)的自動化水平得到了極大提升。
山窮水盡復(fù)柳暗花明，無人直升機(jī)研發(fā)團(tuán)隊(duì)一步步突破了發(fā)動機(jī)控制、懸停控制、中速飛行、自動起降等一系列關(guān)鍵技術(shù)。
在無人機(jī)的攻關(guān)歷程中，飛控設(shè)計組經(jīng)受了不小的考驗(yàn)。他們主要負(fù)責(zé)無人直升機(jī)飛行控制與管理系統(tǒng)的總體方案論證、方案設(shè)計和工程設(shè)計、控制律設(shè)計與仿真等工作，并承擔(dān)無人直升機(jī)試驗(yàn)試飛指揮和飛控系統(tǒng)保障以及先進(jìn)無人直升機(jī)飛控技術(shù)預(yù)研等任務(wù)。曾國貴和賴水清都是直升機(jī)所的資深專家，飛控設(shè)計組在他們的帶領(lǐng)下，完成了一系列技術(shù)攻關(guān)和設(shè)計工作，突破了系統(tǒng)總體設(shè)計、飛行控制和飛行試驗(yàn)等多項(xiàng)技術(shù)關(guān)鍵。
技術(shù)上的進(jìn)步，使U8無人機(jī)具備了每秒8～10米的懸?？癸L(fēng)能力，有效提高了無人機(jī)的控制精度和飛行安全。U8無人直升機(jī)可自主飛行、自主起降，它的最大起飛重量為230公斤，任務(wù)載荷可達(dá)到40公斤，最大平飛速度每小時150千米，續(xù)航時間3小時，使用升限3000米，控制半徑100千米。2006年10月，首架U8無人直升機(jī)順利完成總裝交付，2011年6月，U8無人直升機(jī)圓滿完成海拔高度1000米、2000米和3000米高原試飛，同年12月通過技術(shù)鑒定。專家評價，U8性能優(yōu)良、技術(shù)先進(jìn)、使用方便、實(shí)用性強(qiáng)。U8由此走向軍民用市場，這標(biāo)志著直升機(jī)所無人直升機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入新的階段。
U8是直升機(jī)所無人機(jī)產(chǎn)業(yè)的闖關(guān)、開拓，傾注了廣大科研人員的心血。研制歷經(jīng)7年，科研人員完成了全部設(shè)計、試制、試驗(yàn)和試飛工作，U8具有人工、程序和自主飛行控制功能，可實(shí)施自動起降、大機(jī)動、大速度、預(yù)設(shè)航線、超視距等飛行，具備了發(fā)動機(jī)安控、測控失效、傳感器融合等故障應(yīng)急處置能力。
通過研制U8，直升機(jī)所培養(yǎng)了一支無人直升機(jī)技術(shù)骨干力量，積累了研制無人直升機(jī)的豐富經(jīng)驗(yàn)。2005年，U8研制工作全面啟動，2009年，直升機(jī)所決定對已有的無人機(jī)平臺進(jìn)行全面改進(jìn)，把U8打造成高性能的成熟平臺，為開發(fā)后續(xù)各種平臺打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。
2009年，無人機(jī)發(fā)展進(jìn)入轉(zhuǎn)折點(diǎn)，方永紅接擔(dān)當(dāng)了無人直升機(jī)的第二任總師。在他看來，無人直升機(jī)與常規(guī)直升機(jī)一樣，研制者首先必須擁有直升機(jī)旋翼、傳動系統(tǒng)與發(fā)動機(jī)三大部件的核心技術(shù)；其次再看飛行控制和測控技術(shù)水平，即控制系統(tǒng)能不能像人一樣掌控直升機(jī)的飛行。以這兩個標(biāo)準(zhǔn)衡量，直升機(jī)所是目前國內(nèi)屈指可數(shù)的已經(jīng)具備無人直升機(jī)核心制造能力的單位。
內(nèi)行人知道，無人直升機(jī)絕非是把飛機(jī)平臺與控制系統(tǒng)組裝起來這么簡單，只有真正吃透技術(shù)原理，才能保證無人機(jī)具有較高的控制水平，否則穩(wěn)定性、安全性堪憂。直升機(jī)所依托數(shù)十年研制常規(guī)直升機(jī)的技術(shù)儲備、研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，在無人直升機(jī)研制方面擁有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢，因而能夠在當(dāng)前我國無人機(jī)市場上一馬當(dāng)先。
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