溫杰

近年來，中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司直升機(jī)設(shè)計(jì)研究所（簡(jiǎn)稱直升機(jī)所）針對(duì)潛在用戶需求，在AV500無人直升機(jī)研制和試飛的基礎(chǔ)上，通過優(yōu)化氣動(dòng)外形和加裝武器系統(tǒng)，推出了AV500W“戰(zhàn)狼”察打一體型無人直升機(jī)，探索出軍民融合發(fā)展新型裝備的有效途徑。

2017年11月23日，直升機(jī)所宣布，AV500W無人直升機(jī)在海拔4 300米的青海格爾木試驗(yàn)基地，圓滿完成了高原掛彈飛行和打靶試驗(yàn)，空中發(fā)射導(dǎo)彈精準(zhǔn)命中目標(biāo)。這是國(guó)產(chǎn)無人直升機(jī)首次在高原地區(qū)實(shí)施空中偵察與打擊目標(biāo)試驗(yàn)，測(cè)試結(jié)果表明，該型無人直升機(jī)完全適應(yīng)高海拔地區(qū)復(fù)雜地形環(huán)境的飛行，為今后在高原地區(qū)執(zhí)行偵察和打擊任務(wù)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

發(fā)展關(guān)鍵技術(shù)

早在2004年，直升機(jī)所開始醞釀無人直升機(jī)項(xiàng)目。當(dāng)時(shí)，研制人員通過廣泛調(diào)研和充分論證，認(rèn)識(shí)到具備智能化的無人駕駛直升機(jī)是未來的重要發(fā)展方向，著手按照軍工產(chǎn)品研制程序嘗試設(shè)計(jì)新型無人直升機(jī)，分階段研制出一系列適合于國(guó)內(nèi)和國(guó)外使用的創(chuàng)新平臺(tái)。

從使用效能來看，無人直升機(jī)既能完成固定翼無人機(jī)無法完成的任務(wù)，又能完成有人駕駛直升機(jī)不能執(zhí)行的任務(wù)，在執(zhí)行一些危險(xiǎn)任務(wù)時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)更低、成功率更高。與固定翼無人機(jī)相比，無人直升機(jī)憑借著總體構(gòu)型上的特點(diǎn)具備了一些使用優(yōu)勢(shì)，比如：可以垂直起降，起飛著陸場(chǎng)地小，適應(yīng)性強(qiáng)；可以空中懸停，機(jī)動(dòng)靈活，具有全面的任務(wù)能力；總體尺寸小、生產(chǎn)成本低、作戰(zhàn)使用靈活、戰(zhàn)場(chǎng)生存力強(qiáng)。

從飛行器設(shè)計(jì)和研制來看，無人直升機(jī)首要技術(shù)特征是直升機(jī)，其次才是無人機(jī)。因此，利用直升機(jī)行業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)是發(fā)展我國(guó)無人直升機(jī)事業(yè)的根本，集中力量攻關(guān)是加速我國(guó)無人直升機(jī)發(fā)展的必由之路。為此，直升機(jī)所在2004年8月專門組建了研究機(jī)構(gòu)，集中技術(shù)力量，通過自籌資金，啟動(dòng)了無人直升機(jī)的研制工作。

針對(duì)軍事和民用領(lǐng)域?qū)o人直升機(jī)的發(fā)展需求，直升機(jī)所首先著手設(shè)計(jì)了U8無人直升機(jī)，主要用于偵察、目標(biāo)指示與定位、通信中繼等任務(wù)。該機(jī)在2006年完成了工程設(shè)計(jì)，在2007年6月實(shí)現(xiàn)首次飛行。2011年12月，U8無人直升機(jī)通過了全機(jī)技術(shù)鑒定。2013年11月，中航工業(yè)在迪拜航展上首次展出了出口型U8無人直升機(jī)。

其后，直升機(jī)所根據(jù)無人直升機(jī)的未來發(fā)展規(guī)劃，在U8無人直升機(jī)的基礎(chǔ)上，通過進(jìn)一步改進(jìn)技術(shù)和優(yōu)化設(shè)計(jì)，將其重新命名為AV200無人直升機(jī)。該機(jī)體積小、重量輕、使用維護(hù)方便，通過裝載不同任務(wù)設(shè)備，可廣泛應(yīng)用于目標(biāo)偵察、警務(wù)執(zhí)法、搜索救援、海事監(jiān)管、農(nóng)林作業(yè)、電力巡線等軍用和民用領(lǐng)域。

針對(duì)無人直升機(jī)的自主飛行控制技術(shù)，科研人員開展了大量的自主飛行控制相關(guān)技術(shù)預(yù)先研究工作，成功研制出采用多余度設(shè)計(jì)、傳感器信息高度融合的飛行控制與管理系統(tǒng)，使無人直升機(jī)具備按預(yù)定航路飛行、自動(dòng)起飛、自動(dòng)返航和自動(dòng)降落的全自主飛行能力。

直升機(jī)所立足40多年有人直升機(jī)的研制經(jīng)驗(yàn)和強(qiáng)大的技術(shù)開發(fā)能力，經(jīng)過十多年的技術(shù)攻關(guān)，陸續(xù)掌握了無人直升機(jī)總體氣動(dòng)、飛行控制、發(fā)動(dòng)機(jī)控制、全機(jī)減振及隔振、指揮控制、高抗擾控制等關(guān)鍵技術(shù)，走出了一條自主創(chuàng)新的發(fā)展道路。目前，該所已經(jīng)研制了從AV200、AV500到AV500W的系列無人直升機(jī)型號(hào)，部分產(chǎn)品已投入生產(chǎn)并交付用戶。

提升任務(wù)能力

繼AV200無人直升機(jī)后，直升機(jī)所又在2013年底推出了AV500無人直升機(jī)系統(tǒng)。該系統(tǒng)由飛行平臺(tái)、運(yùn)輸保障車和地面控制站組成，無需專用起降場(chǎng)地，可在一般公路上直接起降飛行，具備30分鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速部署的能力。憑借著相對(duì)較小的外形尺寸，AV500可以固定在保障車的方艙內(nèi)，非常便于運(yùn)輸。到達(dá)預(yù)定地點(diǎn)后，操作人員打開一側(cè)艙門，卸下無人直升機(jī)，就可在地面站內(nèi)控制起飛。

AV500的機(jī)體結(jié)構(gòu)采用了框架式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，由金屬焊接主骨架，全復(fù)合材料蒙皮，蹺蹺板式主旋翼、復(fù)合材料槳葉、高置平尾和滑橇式起落架組成，主減速器安裝在旋翼軸下方，尾減速器安裝在尾撐后端。機(jī)身前部設(shè)計(jì)有兩層設(shè)備艙，用于安裝機(jī)載設(shè)備，機(jī)身中部、主減速器的兩側(cè)對(duì)稱布置有燃油箱。

該機(jī)機(jī)長(zhǎng)7.2米，機(jī)高2.3米，機(jī)身寬度1.6米，最大起飛重量450千克，最大平飛速度170千米/小時(shí)，最大巡航速度120千米/小時(shí)，升限可達(dá)到4 000米，最大續(xù)航時(shí)間可達(dá)8小時(shí)，控制半徑200千米。

AV500具備自動(dòng)起降、自動(dòng)懸停、自動(dòng)航線飛行、在線航線變更等功能，得益于設(shè)計(jì)性能優(yōu)異的飛行控制系統(tǒng)，大大減輕操作人員的心理負(fù)擔(dān)和精神壓力。該機(jī)的飛控系統(tǒng)性能具有國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，達(dá)到了美國(guó)軍方定義的自主飛行控制等級(jí)中第2～3級(jí)水平，與國(guó)外無人直升機(jī)的當(dāng)前技術(shù)水平相當(dāng)。

首先，AV500具有先進(jìn)安全性，飛控系統(tǒng)采用了冗余設(shè)計(jì)，傳感器信息高度融合，具備故障隔離/排除故障飛行能力，安全可靠性高。其次，AV500不僅具有按預(yù)定航路飛行、自動(dòng)起飛、自動(dòng)返航和降落的飛行能力，還具有飛行中變更航線和重新規(guī)劃能力，甚至具備在鏈路中斷后的自主返航能力，以保證無人直升機(jī)安全返回基地。

根據(jù)不同的用戶需求，AV500可以搭載各種任務(wù)載荷，具有較強(qiáng)的綜合任務(wù)能力，最大任務(wù)載荷可達(dá)120千克。其中，典型任務(wù)載荷為可見光/紅外光電吊艙、合成孔徑雷達(dá)（SAR）、通信中繼設(shè)備等。2017年3月2日，AV500無人直升機(jī)搭載了光電吊艙和中畫幅相機(jī)，在河北省高碑店市完成了為期7天的“無人直升機(jī)航空應(yīng)急測(cè)繪系統(tǒng)”演示飛行的所有科目，驗(yàn)證了提升航空應(yīng)急測(cè)繪能力。在飛行過程中，機(jī)上搭載的中畫幅相機(jī)在高空完成對(duì)地面地理信息的高清自動(dòng)拍攝，光電吊艙生成的可見光和紅外圖像十分清晰，對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的跟蹤效果及測(cè)距效果良好。

AV500無人直升機(jī)可廣泛應(yīng)用于海事監(jiān)管、環(huán)境監(jiān)測(cè)、搜索救援、農(nóng)林防護(hù)、管道巡線、地質(zhì)勘查、航空拍攝等民用領(lǐng)域。該機(jī)具有良好的飛行性能，可靠性高，使用成本低，維護(hù)方便。該機(jī)具備全天候作業(yè)能力，環(huán)境適應(yīng)性好，能夠在中雨、小雪、風(fēng)沙等復(fù)雜氣象條件下晝夜飛行，并具有7級(jí)抗風(fēng)能力。

推出察打構(gòu)型

近年來，世界范圍內(nèi)的小規(guī)模武裝沖突頻繁發(fā)生，多個(gè)國(guó)家需要一種輕型無人機(jī)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)進(jìn)行預(yù)先偵察，同時(shí)可以攜帶一些武器，具有一定的威懾能力和打擊能力。正是看到潛在用戶的作戰(zhàn)需求，直升機(jī)所開始著手研制AV500W察打一體無人直升機(jī)，旨在適應(yīng)未來無人化戰(zhàn)場(chǎng)的需要，有效填補(bǔ)固定翼無人機(jī)最低飛行高度下方的戰(zhàn)場(chǎng)空間。

2016年11月，AV500W原型機(jī)在第十一屆珠海航展上首次公開亮相，引起了外界的關(guān)注。時(shí)隔不到一年，直升機(jī)所又在直博會(huì)上推出了經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)的AV500W無人直升機(jī)，進(jìn)一步完善了氣動(dòng)外形、旋翼系統(tǒng)和飛控系統(tǒng)，擴(kuò)大了機(jī)載武器的種類。

直觀可見，AV500W無人直升機(jī)在總體構(gòu)型方面得到了全面優(yōu)化。該機(jī)采用了流線型的全復(fù)材料機(jī)身，吸收和融合了低可探測(cè)性技術(shù)，上半部如同倒扣的獨(dú)木舟，頂部進(jìn)氣口明顯縮小，下半部表面明顯內(nèi)傾，顯然具備了一定的隱身能力。

AV500W的尺寸、最大起飛重量、作戰(zhàn)半徑、速度、升限等與AV500相當(dāng)，最大有效載荷約145千克，可搭載120千克武器和探測(cè)設(shè)備，在偵察模式下，續(xù)航時(shí)間可達(dá)8小時(shí)；在偵察/作戰(zhàn)模式下，可連續(xù)飛行4小時(shí)。

AV500W不僅可以在高原和峽谷等多種地形條件下起降，還能夠在寒冷和炎熱環(huán)境下正常飛行。該機(jī)具有機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、隱蔽性好、突襲性強(qiáng)等特點(diǎn)，具備良好的偵察能力和快速反應(yīng)能力。它可以執(zhí)行超低空滲透，并保持一段時(shí)間懸停，因此能廣泛用于邊境巡邏、反恐行動(dòng)和低強(qiáng)度武裝沖突等任務(wù)。

針對(duì)作戰(zhàn)任務(wù)需要，AV500W加裝了晝夜觀瞄系統(tǒng)、火控外掛管理系統(tǒng)、空地導(dǎo)彈系統(tǒng)，對(duì)全機(jī)各系統(tǒng)進(jìn)行適應(yīng)性改進(jìn)設(shè)計(jì)，可以快速反應(yīng)，對(duì)地面人員、車輛等小型目標(biāo)進(jìn)行精確打擊。

從現(xiàn)場(chǎng)展出的機(jī)載武器來看，AV500W無人直升機(jī)可攜帶FT-8D空地導(dǎo)彈、常規(guī)炸彈和機(jī)槍吊艙等武器裝備。該機(jī)的起飛重量雖然不到500千克，但打擊能力可以與有人武裝直升機(jī)相媲美?？梢钥吹?，該機(jī)在短翼下方掛載了滑翔制導(dǎo)炸彈，并可以在機(jī)腹位置掛載機(jī)槍吊艙，與光電傳感器實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，確保在看到敵方目標(biāo)后立即實(shí)施打擊。

對(duì)于距離更遠(yuǎn)的敵方目標(biāo)，AV500W可以使用掛載在機(jī)身兩側(cè)短翼下的4枚FT-8D輕型空地導(dǎo)彈。該型導(dǎo)彈采用半主動(dòng)激光制導(dǎo)方式，具有很高的命中精度，最大攻擊距離可達(dá)5 000米。據(jù)直升機(jī)所介紹，在2017年上半年進(jìn)行的打靶試驗(yàn)中，AV500W攜帶空地導(dǎo)彈，在試驗(yàn)中精準(zhǔn)擊中了目標(biāo)。

滿足潛在需求

近幾年來，AV500無人直升機(jī)通過在我國(guó)不同地域進(jìn)行大量飛行測(cè)試后，充分顯示出優(yōu)異的飛行性能、強(qiáng)大的任務(wù)能力和可靠的產(chǎn)品質(zhì)量。2015年，AV500在內(nèi)蒙古阿拉善地區(qū)的高原試飛中首次驗(yàn)證了優(yōu)良的高原飛行品質(zhì)。 2016年4月27日，該機(jī)在南澳島海面上空首次成功完成7級(jí)陣風(fēng)下的海上試飛，為承擔(dān)海事作業(yè)以及海上運(yùn)營(yíng)創(chuàng)造了條件。

2017年10月22日，直升機(jī)所AV500/AV500W試飛團(tuán)隊(duì)從景德鎮(zhèn)啟程，前往青藏高原實(shí)施飛行測(cè)試工作。10月31日，AV500無人直升機(jī)率先在甘肅省夏河機(jī)場(chǎng)完成了一系列高原飛行試驗(yàn)，出色地完成了地面啟動(dòng)、自動(dòng)起降、垂直爬升、空中懸停、懸?；剞D(zhuǎn)、航線飛行、自主返航等多個(gè)試飛科目。最值得注意的是，該機(jī)在測(cè)試過程中爬升至海拔5 006米高度，創(chuàng)造了國(guó)產(chǎn)無人直升機(jī)的升限新紀(jì)錄，充分展示了良好的高海拔地區(qū)飛行性能。接著，試飛團(tuán)隊(duì)轉(zhuǎn)戰(zhàn)青海格爾木某試驗(yàn)基地，首次在高原地區(qū)成功完成了AV500W無人直升機(jī)空中偵察與打擊目標(biāo)的飛行試驗(yàn)。

與此同時(shí)，直升機(jī)所積極開展市場(chǎng)推廣，針對(duì)用戶需求采取主動(dòng)營(yíng)銷策略。在2016年珠海航展上，AV500W原型機(jī)首次亮相就引發(fā)了多方關(guān)注，而具有隱身性能的AV500W無人直升機(jī)首次亮相第四屆直博會(huì)，再次吸引了潛在用戶的目光。接著，直升機(jī)所將AV500W無人直升機(jī)正式命名為“戰(zhàn)狼”，意在顯示其敏銳發(fā)現(xiàn)和致命殺傷目標(biāo)的能力，著手將AV500W無人直升機(jī)打造成為一個(gè)品牌。到2017年底，直升機(jī)所針對(duì)該直升機(jī)的各項(xiàng)測(cè)試已經(jīng)結(jié)束，準(zhǔn)備在2018年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

從作戰(zhàn)使用來看，“戰(zhàn)狼”具有良好的偵察能力和快速反應(yīng)能力，能夠?qū)撤降妮p型車輛、人員等小型目標(biāo)實(shí)施精準(zhǔn)打擊，特別適合在高原復(fù)雜地形環(huán)境使用，由于它可以執(zhí)行超低空滲透，并保持一段時(shí)間懸停，因此能廣泛用于邊境巡邏、反恐行動(dòng)和低強(qiáng)度沖突中。該機(jī)憑借著體積小和隱蔽性強(qiáng)的特點(diǎn)，在執(zhí)行任務(wù)過程中具有較強(qiáng)的生存能力。同時(shí)，地面操作員可以身處敵方火力范圍之外的安全區(qū)域，遠(yuǎn)程控制無人直升機(jī)，從而有效地保障了自身安全。

目前，國(guó)際市場(chǎng)上可以執(zhí)行打擊任務(wù)的無人直升機(jī)型號(hào)并不多，但是對(duì)這類平臺(tái)的潛在需求與日俱增。AV500W的目標(biāo)市場(chǎng)將是有反恐需求的國(guó)家。直升機(jī)所無人直升機(jī)技術(shù)總監(jiān)方永紅在第四屆直博會(huì)上表示，歐洲、非洲和中東許多國(guó)家都面臨加強(qiáng)反恐行動(dòng)的巨大壓力，需要像AV500W這種性能優(yōu)異、價(jià)格不貴的裝備。

從國(guó)際市場(chǎng)來看，橫空出世的“戰(zhàn)狼”具有較好的外貿(mào)前景。據(jù)悉，沙特阿拉伯、阿聯(lián)酋等多個(gè)中東國(guó)家已經(jīng)對(duì)AV500系列無人直升機(jī)表現(xiàn)出濃厚興趣，一些拉美和非洲國(guó)家也在積極關(guān)注這種無人直升機(jī)的發(fā)展。長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，AV500W無人直升機(jī)不僅可以用于軍事領(lǐng)域，還可以通過改裝，執(zhí)行警巡任務(wù)和海監(jiān)海警任務(wù)。