嘯峰

近幾年來(lái)，中國(guó)在無(wú)人機(jī)領(lǐng)域持續(xù)發(fā)力，已經(jīng)迅速成為世界上無(wú)人機(jī)技術(shù)最領(lǐng)先的國(guó)家之一。從“翼龍”和“彩虹”系列察打一體無(wú)人機(jī)、“翔龍”遠(yuǎn)程高空無(wú)人偵察機(jī)到“神雕”無(wú)人預(yù)警機(jī)、“利劍”隱身無(wú)人攻擊機(jī)、“暗劍”高速無(wú)人戰(zhàn)斗機(jī)，無(wú)論哪個(gè)型號(hào)與老牌無(wú)人機(jī)強(qiáng)國(guó)同類產(chǎn)品相比都不遜色，并且還有所創(chuàng)新。而無(wú)人運(yùn)輸機(jī)的發(fā)展，則成為了中國(guó)航空技術(shù)人員在無(wú)人機(jī)領(lǐng)域發(fā)展的新方向。

“探路星”航空工業(yè)無(wú)人運(yùn)輸機(jī)的首次積極探索

“探路星”是航空工業(yè)第一飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院（以下簡(jiǎn)稱“一飛院”）在“小鷹”500通用飛機(jī)的成熟平臺(tái)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)改裝的一款通用型無(wú)人運(yùn)輸機(jī)，可用于執(zhí)行偵察監(jiān)視、遙感測(cè)繪、環(huán)境監(jiān)測(cè)、目標(biāo)定位和通訊中繼等任務(wù)。

“小鷹”500通用飛機(jī)由一飛院自主設(shè)計(jì)，是我國(guó)第一架按照中國(guó)民航適航條例設(shè)計(jì)生產(chǎn)、擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的輕型多用途飛機(jī)?！疤铰沸恰蓖ㄓ眯蜔o(wú)人運(yùn)輸機(jī)，繼承了原型機(jī)的優(yōu)良品質(zhì)，保留了原機(jī)經(jīng)濟(jì)高效的布局，更重要的是在系統(tǒng)性能方面做了大幅改進(jìn)和提升，自主開(kāi)發(fā)了飛行控制系統(tǒng)，配備了先進(jìn)的地面站數(shù)據(jù)鏈路，為今后的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

“探路星”無(wú)人運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)由系統(tǒng)平臺(tái)、數(shù)據(jù)鏈路和地面控制站三部分組成，航空工業(yè)完全掌握其氣動(dòng)、結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、航電、飛控等全套系統(tǒng)設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)和檢驗(yàn)，具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán);同時(shí)，一飛院還根據(jù)市場(chǎng)和客戶需求開(kāi)展了各種適應(yīng)性、功能性的加、改裝，不僅能夠占據(jù)無(wú)人運(yùn)輸機(jī)產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈的頂端，更能有效保障改裝安全、運(yùn)營(yíng)安全、國(guó)家安全和人民生命財(cái)產(chǎn)安全。

AT200全球首款3噸位級(jí)貨運(yùn)無(wú)人機(jī)

事實(shí)上，使用無(wú)人機(jī)運(yùn)輸物資并不是什么新鮮事。2012年，美軍在阿富汗就曾經(jīng)使用無(wú)人直升機(jī)調(diào)運(yùn)物資，當(dāng)時(shí)美軍采用的是以卡曼K-Max直升機(jī)為基礎(chǔ)改裝的無(wú)人機(jī)，效果比較顯著。值得一提的是，全球首款噸位級(jí)貨運(yùn)無(wú)人機(jī)是由中國(guó)研制的AT200，該機(jī)改自新西蘭P750飛機(jī)的機(jī)型，于2017年26日成功首飛。

AT200是世界上第一款載重能力超過(guò)1噸的無(wú)人機(jī)，其最大載荷達(dá)到1500千克。在此之前，世界上載重能力最強(qiáng)的無(wú)人運(yùn)輸機(jī)是以色列的“鸕鶿”，該機(jī)最多可攜帶500千克貨物，AT200的載荷達(dá)到其三倍。與K-Max無(wú)人型和“鸕鶿”相比，AT200的弱勢(shì)是不能垂直起降，但是該機(jī)對(duì)起降場(chǎng)地的要求不高，適用范圍比較廣泛。

AT200大型貨運(yùn)無(wú)人機(jī)正式啟動(dòng)于2016年6月，由順豐速運(yùn)（集團(tuán)）有限公司和陜西煉石有色資源股份有限公司旗下朗星無(wú)人機(jī)公司與中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所為總體單位，聯(lián)合航空工業(yè)618所、中電54所、航天773所、西工大等單位研發(fā)。

AT200

◎飛機(jī)全長(zhǎng)11.84米

◎翼展12.80米

◎高4.04米

◎最大起飛重量3.4噸

◎貨艙容積10立方米

◎巡航時(shí)速為313公里

◎續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)達(dá)8小時(shí)

◎航程2183公里

◎?qū)嵱蒙?098米

AT200無(wú)人機(jī)配備了先進(jìn)的飛控系統(tǒng)和指揮系統(tǒng)，徹底擺脫了對(duì)飛行員的依賴，在指控中心即可實(shí)現(xiàn)飛機(jī)的“一鍵自主起降”，還可同時(shí)控制多架無(wú)人機(jī)。只需監(jiān)控?zé)o人機(jī)的狀態(tài)，必要時(shí)由無(wú)人機(jī)飛控手進(jìn)行簡(jiǎn)單的操作即可改變飛行狀態(tài)，極大降低了貨運(yùn)成本和無(wú)人機(jī)操作難度。

飛機(jī)全長(zhǎng)11.84米、翼展12.80米、高4.04米、最大起飛重量3.4噸，可謂國(guó)內(nèi)外民用無(wú)人機(jī)領(lǐng)域個(gè)頭最大的家伙，其貨艙容積10立方米，再加上1.5噸的有效載荷，該機(jī)的貨運(yùn)商載能力國(guó)內(nèi)外首屈一指。

飛鴻98

◎最大起飛重量5.25噸

◎最大載重1.5噸

◎最大容積量15立方米

◎飛行高度4500米

◎巡航速度180千米/小時(shí)

◎最大航程1200公里

◎起飛與著陸距離最短僅有150米

同時(shí)，AT200無(wú)人機(jī)巡航時(shí)速為313公里，續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)達(dá)8小時(shí)、航程2183公里，實(shí)用升限可達(dá)6098米，即使在陸運(yùn)交通不發(fā)達(dá)及多山的西部、高海拔地區(qū)，也可高效完成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的貨運(yùn)支線運(yùn)輸。此外，該型無(wú)人機(jī)在同級(jí)別的飛機(jī)中具有驚人的起降能力，滿載貨物時(shí)200米內(nèi)即可完成起飛和著陸，能夠在未鋪筑的簡(jiǎn)易跑道甚至是土坡、草地上起降，解決了高海拔、山區(qū)等難以抵達(dá)地區(qū)的起降問(wèn)題。

飛鴻98我國(guó)首款全自主制造無(wú)人運(yùn)輸機(jī)

2018年10月16日，中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司第九研究院自主研發(fā)設(shè)計(jì)改造的大型商用無(wú)人運(yùn)輸機(jī)飛鴻98，在內(nèi)蒙古包頭試驗(yàn)場(chǎng)試飛成功。這是我國(guó)第一款全自主制造的無(wú)人運(yùn)輸機(jī)。

飛鴻98是在過(guò)去我國(guó)運(yùn)5B的原型機(jī)的基礎(chǔ)上改造而成的，最大的載重量可以達(dá)到1.5噸。運(yùn)5B運(yùn)輸機(jī)用途廣泛，自1957年首飛以來(lái)，已有超過(guò)60年的歷史。此次飛鴻98系統(tǒng)平臺(tái)是以運(yùn)5B運(yùn)輸機(jī)為基礎(chǔ)平臺(tái)研制的自動(dòng)化無(wú)人化運(yùn)輸系統(tǒng)。

飛鴻98大型商業(yè)無(wú)人機(jī)是在我國(guó)航天成熟的飛控技術(shù)、測(cè)控技術(shù)以及感知傳輸技術(shù)基礎(chǔ)上，進(jìn)行了改造。該無(wú)人機(jī)的特點(diǎn)是起降簡(jiǎn)易、操作簡(jiǎn)便、技術(shù)先進(jìn)、飛行可靠、成本也非常實(shí)惠。它是軍民融合一個(gè)重要載體，后續(xù)在軍民領(lǐng)域都會(huì)發(fā)揮很大的作用。

飛鴻98無(wú)人運(yùn)輸機(jī)最大起飛重量5.25噸，最大載重1.5噸，最大容積量15立方米，飛行高度4500米，巡航速度180千米/小時(shí)，最大航程1200公里，起飛與著陸距離最短僅有150米，可用于復(fù)雜地形情況下的多用途物流運(yùn)輸。

有人機(jī)到無(wú)人機(jī)的無(wú)縫對(duì)接

無(wú)人運(yùn)輸機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于，將飛行員的駕駛技能和應(yīng)急處置經(jīng)驗(yàn)，變成了飛控計(jì)算機(jī)人工智能的軟件，極大地提高了飛機(jī)的安全性;同時(shí)舍棄了飛行員座椅、救生、環(huán)控等設(shè)施，降低了相應(yīng)的維護(hù)成本;最重要的是相比有人駕駛，無(wú)人機(jī)不會(huì)疲倦，可以大大提高工作效率，為物流企業(yè)大幅度降低運(yùn)營(yíng)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)于海島、山區(qū)、高海拔運(yùn)輸補(bǔ)給等都有很廣闊的用途。

事實(shí)上，大型固定翼有人飛機(jī)能否改為無(wú)人飛機(jī)在全球飛機(jī)界有著巨大爭(zhēng)議。有人機(jī)性能質(zhì)量可靠，經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)，如果能夠改造成功，將大幅縮短其研制和批產(chǎn)時(shí)間，但改造的最大難點(diǎn)在于三個(gè)未知，即氣動(dòng)特性未知、質(zhì)量特性未知、接口關(guān)系未知，其難度在某些方面甚至超過(guò)了全新研制一架無(wú)人機(jī)。

以AT200為例，研發(fā)團(tuán)隊(duì)以該支線客機(jī)為載體，充分運(yùn)用國(guó)內(nèi)優(yōu)勢(shì)技術(shù)，快速建立起了智能物流無(wú)人機(jī)的改造方案、研制流程和測(cè)試規(guī)范。經(jīng)過(guò)17個(gè)月的艱苦攻關(guān)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)突破了有人機(jī)改無(wú)人機(jī)總體設(shè)計(jì)、飛機(jī)一發(fā)動(dòng)機(jī)一控制系統(tǒng)匹配和系統(tǒng)綜合測(cè)試等關(guān)鍵技術(shù)。同時(shí)，為保證飛行安全和系統(tǒng)可靠性，采用了多余度飛控導(dǎo)航系統(tǒng)、抗干擾鏈路、數(shù)字化智能配電技術(shù)等，奠定了AT200噸位級(jí)物流無(wú)人機(jī)誕生的技術(shù)基礎(chǔ)。

順豐曾經(jīng)評(píng)估認(rèn)為，通過(guò)無(wú)人機(jī)運(yùn)輸貨物，雖然運(yùn)輸成本是汽車的三到四倍，但時(shí)間要比汽車節(jié)約3倍以上。因此，在無(wú)人運(yùn)輸機(jī)的研發(fā)上，國(guó)內(nèi)快遞貨運(yùn)業(yè)巨頭順豐也一直都走在了前列。不但積極參與了AT200噸位級(jí)物流無(wú)人機(jī)和飛鴻98大型商業(yè)無(wú)人機(jī)的投入研發(fā)。還于2017年正式宣布，順豐大型物流無(wú)人機(jī)總部基地項(xiàng)目落戶成都雙流自貿(mào)試驗(yàn)區(qū)，在啟動(dòng)全國(guó)首個(gè)將大型無(wú)人機(jī)運(yùn)用于支線物流運(yùn)輸?shù)捻?xiàng)目正式落地的同時(shí)，也掀開(kāi)了物流快遞行業(yè)無(wú)人機(jī)送貨的新篇章。

有評(píng)論指出，飛鴻98國(guó)產(chǎn)化大型商業(yè)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)飛行試驗(yàn)的成功，拉開(kāi)了國(guó)內(nèi)大型商業(yè)無(wú)人機(jī)適航認(rèn)證的序幕，展現(xiàn)了大型商業(yè)無(wú)人機(jī)落地應(yīng)用的可行性：而作為航空工業(yè)無(wú)人運(yùn)輸機(jī)的首次積極探索，“探路星”無(wú)人運(yùn)輸機(jī)的研制則將為今后無(wú)人運(yùn)輸機(jī)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展樹(shù)立新的標(biāo)桿。