資料圖：國產(chǎn)U8無人直升機
中航工業(yè)直升機所無人機技術(shù)總監(jiān)方永紅不久前在接受采訪時表示，直升機所的無人直升機研制能力達到了國內(nèi)領(lǐng)先水平，直升機所已經(jīng)完全具備了無人直升機的自主研制能力。
無人直升機具有垂直起降、起飛著陸場地小、適應(yīng)性強、空中懸停、機動靈活、任務(wù)能力廣泛、造價低等功能特點和應(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，因此無人直升機受到了世界各國的垂青。
直升機所研制無人直升機的歷史已近10年。在這10年里，歐美發(fā)達國家對有人直升機、無人直升機市場同時展開了競技角逐。無人直升機發(fā)展迅猛，勢頭直逼早已成熟的固定翼無人飛機。美國、以色列、歐洲更是先聲奪人，技高一籌。相比之下，我國的無人直升機研制起步較晚。經(jīng)過直升機所科研人員的努力，目前，我國無人直升機已曙光初現(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，直升機所領(lǐng)導(dǎo)班子決策，組建無人直升機研究室，自籌經(jīng)費研制U8無人直升機?，F(xiàn)任直升機所無人機部副部長劉芳國是最初參與無人直升機研制的專家之一，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。曾任直升機所總師的老專家蔣新桐認為，研制無人直升機，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，三是試驗和試飛。的確，許多參加過無人直升機研制的科研人員對此都刻骨銘心。劉芳國介紹，發(fā)動機的控制、飛行時的振動、傳動和旋翼系統(tǒng)，這些都是技術(shù)難點，尤其是傳動系統(tǒng)的設(shè)計、加工，直升機所過去沒有這方面的專業(yè)和設(shè)計經(jīng)驗，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，無人直升機研發(fā)團隊一步步突破了發(fā)動機控制、懸?？刂啤⒅兴亠w行、自動起降等一系列關(guān)鍵技術(shù)。
在無人機的攻關(guān)歷程中，飛控設(shè)計組經(jīng)受了不小的考驗。他們主要負責(zé)無人直升機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)無人直升機試驗試飛指揮和飛控系統(tǒng)保障以及先進無人直升機飛控技術(shù)預(yù)研等任務(wù)。曾國貴和賴水清都是直升機所的資深專家，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等多項技術(shù)關(guān)鍵。
技術(shù)上的進步，使U8無人機具備了每秒8～10米的懸?？癸L(fēng)能力，有效提高了無人機的控制精度和飛行安全。U8無人直升機可自主飛行、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無人直升機順利完成總裝交付，2011年6月，U8無人直升機圓滿完成海拔高度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、使用方便、實用性強。U8由此走向軍民用市場，這標志著直升機所無人直升機產(chǎn)業(yè)發(fā)展進入新的階段。
U8是直升機所無人機產(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、試驗和試飛工作，U8具有人工、程序和自主飛行控制功能，可實施自動起降、大機動、大速度、預(yù)設(shè)航線、超視距等飛行，具備了發(fā)動機安控、測控失效、傳感器融合等故障應(yīng)急處置能力。
通過研制U8，直升機所培養(yǎng)了一支無人直升機技術(shù)骨干力量，積累了研制無人直升機的豐富經(jīng)驗。2005年，U8研制工作全面啟動，2009年，直升機所決定對已有的無人機平臺進行全面改進，把U8打造成高性能的成熟平臺，為開發(fā)后續(xù)各種平臺打下扎實的基礎(chǔ)。
2009年，無人機發(fā)展進入轉(zhuǎn)折點，方永紅接擔(dān)當(dāng)了無人直升機的第二任總師。在他看來，無人直升機與常規(guī)直升機一樣，研制者首先必須擁有直升機旋翼、傳動系統(tǒng)與發(fā)動機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的飛行。以這兩個標準衡量，直升機所是目前國內(nèi)屈指可數(shù)的已經(jīng)具備無人直升機核心制造能力的單位。
內(nèi)行人知道，無人直升機絕非是把飛機平臺與控制系統(tǒng)組裝起來這么簡單，只有真正吃透技術(shù)原理，才能保證無人機具有較高的控制水平，否則穩(wěn)定性、安全性堪憂。直升機所依托數(shù)十年研制常規(guī)直升機的技術(shù)儲備、研發(fā)經(jīng)驗，在無人直升機研制方面擁有得天獨厚的優(yōu)勢，因而能夠在當(dāng)前我國無人機市場上一馬當(dāng)先。
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