華南

500公斤級交叉雙旋翼復(fù)合推力尾槳無人直升機發(fā)動時巨大的轟鳴聲，在空曠的北京六環(huán)外中關(guān)村科技園延慶園里，即便是工作日、相隔幾公里，依然格外震撼。與巨大轟鳴聲成正比的，是無人直升機的強抗風(fēng)、大運力、高速度。

這是李京陽多年來致力于追求的夢想?！案?、更快、更強”，無人直升機未來發(fā)展方向，與奧林匹克精神一脈相承、不約而同。

2014年籌劃創(chuàng)業(yè)，2015年創(chuàng)辦北京清航紫荊裝備科技有限公司（簡稱“清航裝備”），李京陽帶領(lǐng)的團隊看似順風(fēng)順水，實則每一段路都是拓荒，伴隨無盡艱辛。這個喜歡哈哈大笑，像講笑話一樣分享自己思考和經(jīng)歷的青年，談?wù)搲粝霑r卻很嚴肅：“既然我們出來干了，就要干改變世界的事，不拘泥于傳統(tǒng)。”

——想夠到“擺在櫥窗里那塊蛋糕”的孩子

2014年，即將從清華大學(xué)航空航天學(xué)院博士畢業(yè)的李京陽，開始構(gòu)建自己的未來。

已經(jīng)10篇SIC論文在握，又是兩次國家獎學(xué)金獲得者，這個從小熱愛航天器的年輕人決定不再把書齋當(dāng)作歸宿，而是在廣闊天地中尋求更大夢想，把論文寫在祖國的大地上。他用了一年時間找方向，直到看見美國國防部批準開展的未來垂直起降計劃（FVL），目標產(chǎn)品為美軍下一代直升機、旋翼機。按照最初設(shè)想，F(xiàn)VL項目將推出一個聯(lián)合系列設(shè)計，從輕型（CS1）到超重型（CS5）。根據(jù)計劃，F(xiàn)VL將由多軍種聯(lián)合開展研制，預(yù)計完成時間為2030年，最終將可能替換美軍現(xiàn)役的H-60“黑鷹”、AH64“阿帕奇”、H-47“支奴干”以及OH-58“基奧瓦勇士”等多個直升機型號。

“這意味著，從當(dāng)年講是未來十五年，從現(xiàn)在講是未來九年，我們現(xiàn)在看到的直升機機型將全部被替代”，李京陽說。那一刻他確定，自己的未來已來。

現(xiàn)代軍事要求快機動、全疆域、智能化，在功率、載重、突防性能方面有迫切需求，常規(guī)無人直升機飛行高度低，速度慢，載重能量小，性能一直難以突破，這些都成為產(chǎn)品和用戶的痛點?！懊绹F(xiàn)役無人直升機均對華禁售，”李京陽說，“在這個領(lǐng)域，一定要追上去！無人直升機就像擺在櫥窗里的一塊大蛋糕，看得到，夠不到。我們要夠到這塊蛋糕?！?/p>

“2019年，全球無人直升機市場份額已經(jīng)接近兩千億。2018年、2019年，美國又相繼發(fā)布很多未來直升機計劃，并已開始競標?！崩罹╆栒f。

“關(guān)鍵時刻還得靠自己。我們不能再跟在別人后面走了。我們五個博士創(chuàng)業(yè)，一定要提一個全世界沒有的概念，造全世界最先進無人直升機?！痹趥鹘y(tǒng)直升機設(shè)計中，主旋翼功能耦合，既提供推力又提供升力。通過廣泛查閱國內(nèi)外文獻，經(jīng)過海量“頭腦風(fēng)暴”，他們決定突破常規(guī)，采用功能解耦，也就是將兩種運動分離開來處理問題，以交叉旋翼提供升力，并增加新式尾漿，提供推力，“合則兩敗、分則兩利”，在辯證統(tǒng)一中，碰撞出創(chuàng)新的思想。

交叉雙旋翼加推力尾槳概念由此問世。傳統(tǒng)的旋翼由一顆螺絲鎖住，在微觀尺度上，有搖擺和揮舞的空間，各個零部件系統(tǒng)之間都會有振動傳遞，而且鉸接的東西越多，系統(tǒng)越復(fù)雜，可靠性越脆弱，一個環(huán)節(jié)出問題，整個都會崩潰。剛性旋翼是固定的、結(jié)構(gòu)部件一體化，減少局部沒有效率的晃動，從而保持飛機整體升力方向的一致性，這是第四代高速飛行直升機必須突破的技術(shù)；剛性旋翼效率高，生命系數(shù)高，生存效率高，另一方面，剛性結(jié)構(gòu)也失去了振動的緩沖作用，旋翼系統(tǒng)設(shè)計時需要考慮如何減振。

李京陽介紹：“兩個旋翼，從力學(xué)上看，從兩個方向拉著，既提供升力，又提供橫向力，穩(wěn)定性好、抗風(fēng)等級高。相當(dāng)于兩個大人拎著一個小孩，穩(wěn)定性當(dāng)然更高。交叉旋翼載重高，推力尾槳速度快。復(fù)合推進的無人直升機，是未來直升機發(fā)展主賽道。”清航裝備團隊提出并研制的世界首架交叉雙旋翼復(fù)合推力尾槳無人直升機，具有載重大、操控穩(wěn)、突防快等優(yōu)勢。載重相比傳統(tǒng)構(gòu)型提高30%，速度相比同級機型提升100公里每小時，打破國外在復(fù)合推進高性能直升機領(lǐng)域的壟斷。

——沒有什么能夠阻擋對熱愛的向往

延慶八達嶺新能源谷一處三層灰色小樓，是清航裝備所在地。電子卷簾門打開，充滿機油味的廠房里，十幾個年輕人穿著藍灰色工作服在操作臺前敲敲打打，專注得好像沒什么能打擾到他們?！八麄兛瓷先テ胀?，可都是清華大學(xué)的博士啊。不過博士在咱們這里確實也‘很普通’”！”李京陽笑著介紹。

廠房里所見皆是各種型號的零件和組裝部件，有的很小，成群放在角落的工具架上，閃著別樣的銀色光；有的很大，擺放在廠房中間，制造精細，被擦得光亮。噴著明藍色噴漆的世界首款交叉雙旋翼復(fù)合推力尾槳無人直升機JZ-300，安靜地停在地面上，見證著這些年輕人在日復(fù)一日的忙碌中，蘊蓄改變世界的能量。

“很多部件不僅是我們設(shè)計，也是我們制造的?！崩罹╆栃ΨQ，說起來是造飛機，其實車銑刨磨鉗樣樣精通。

這里是李京陽創(chuàng)業(yè)以來第四個研發(fā)地。

2015年，清航裝備在清華大學(xué)起步。“我和四位志同道合的師弟王賢宇、印明威、包長春、海日汗，一共五位學(xué)飛行器設(shè)計的清華博工科男，準備造飛機?！蔽鍌€人從一開始就分工明確，動力系統(tǒng)、飛控系統(tǒng)、機械系統(tǒng)、測試系統(tǒng)和總體設(shè)計，每人負責(zé)一部分。

造飛機，做起來遠沒有聽上去那么霸氣和浪漫。

最初，他們把“根據(jù)地”選在清華大學(xué)航天航空學(xué)院老樓的實驗室，好像在母校里、在自己專業(yè)的教學(xué)樓里，心里踏實些。因為測試聲音太大，為了避免干擾他人，他們搬到實驗室外一處車場做測試。每天從傍晚吃完飯，一直忙到次日凌晨三四點鐘，車銑刨磨鉗，泥瓦匠電焊樣樣都要上手。

一天夜里，五個人忙得熱火朝天，干脆脫掉上衣，光膀子上陣組裝零件，這一幕被印明威抓拍下來，日后廣為流傳。“這張照片我現(xiàn)在手機里還保存著，有一次參賽，我們把它作為素材放在介紹片里，大家笑稱我們是硬核‘秀肌肉’。”李京陽哈哈大笑。

要讓直升機兩個槳交叉旋轉(zhuǎn)同時實現(xiàn)6個自由度控制，且加開推力尾槳高速飛行，這需要強大的飛控系統(tǒng)來實現(xiàn)。為了給無人機安上這套“最強大腦”，合伙人印明威邊讀博士邊創(chuàng)業(yè)。李京陽手機里至今保存著一張照片：燈光昏暗的房間里，一個小伙子裹著大衣，盯著前面大屏幕，腿上打著石膏，搭在一旁的凳子上。

那是2015年冬天，印明威意外骨折，打著石膏來到京郊昌平接受無人機培訓(xùn)。兩個月后，他以全國第一個理論與實操均滿分的成績，取得無人直升機機長證。隨著無人機駕駛技術(shù)的精進，他對無人機飛行有了更多感性認識，對設(shè)計控制率的理解也更加深入，在那之后，他帶頭突破飛控系統(tǒng)的控制律，構(gòu)建了一套完整動力學(xué)模型，測算出兩個旋翼之間的干擾率，通過半物理仿真、全物理仿真，設(shè)計出一套可靠的控制律，之后再利用系列實驗完善參數(shù)和模型。第二年9月，做完骨折第二次手術(shù)才兩天，他就和團隊伙伴們一起去學(xué)校做試驗，女朋友心疼得偷偷抹眼淚。

隨著項目推進，無人機需要更加開闊的試驗場地，學(xué)校停車場已不能滿足需求，創(chuàng)業(yè)一年后，李京陽第一次帶著團隊踏上“遷徙”之路。第一站是北京市昌平區(qū)一個村里，李京陽還記得，那間薄鐵皮天棚的廠房，冬天穿厚羽絨服都把手凍麻，夏天，曾有一只鳥飛進去，結(jié)果被熱死在廠房里。但他知足：“最起碼有個落腳的地方了。”

不久后，因為種種原因，李京陽和團隊離開昌平，來到北京順義繼續(xù)研發(fā)。一次，試驗時，目睹無人機氣流把廠房擺放物件全部掀起后，他們一致決定，繼續(xù)“搬家”。

最終，“我們在山西找到一處通航機場，可用于試飛”。2018年元旦，李京陽帶著團隊在長途跋涉中度過。五個人開車從北京去山西，一天趕路，連飯都不顧上吃，最終在路邊小賣部買碗泡面充饑，度過屬于創(chuàng)業(yè)者的新年。

迎接李京陽和團隊的，是山西冬天的干冷漫長。通航機場遠在郊區(qū)，風(fēng)毫無遮擋，肆意掃過落雪的大地、干枯的樹梢，和這群滿懷熱情的年輕人。“我們凌晨到太原，一早就起來去做試驗了?！?/p>

體感溫度大概零下三十度，在機場做試驗，手都凍得伸不出來。李京陽和團隊每天早上七八點到機場，待到下午五點多天黑?！按┖脦讓哟笠?、羽絨服，戴著護膝?！碑?dāng)時他們正進行第二輪、第三輪融資，資方代表來了幾次，每次從暖烘烘的車上下來，在現(xiàn)場站兩三分鐘就凍得待不住。他們看到李京陽和團隊試驗時，一撥人用大衣把設(shè)備蒙住，一個人鉆進去擰螺絲、調(diào)試，“手指頭都打不了彎，鼻涕凍在臉上”，覺得這個團隊不容易，一定能干成事！

即便在這樣的艱苦環(huán)境中，李京陽的試飛試驗也不能想做就做。因為是通航機場，很多時候與機場任務(wù)沖突，都會在喇叭中聽到熟悉的喊話“清華請離場”！不能在外場試飛時，他們只能在機場提供的一個車庫里做試驗。

正是在通航機場，他們的首款飛機完成懸停試驗，首飛成功。

李京陽將首款交叉雙旋翼復(fù)合推力尾槳無人直升機命名為JZ-300，“JZ是‘建設(shè)中華’之意”。

隨著研發(fā)進展，需要大量測試，通航機場也不能滿足需求，李京陽帶著團隊第四次遷移，從山西搬到河北。這一次，家當(dāng)里多了JZ-300。在河北鄉(xiāng)村，他們一待就是一年半，面對著毫無外界干擾的大片農(nóng)田，科研進展迅速，JZ-300完成了四邊航線的飛行、高度飛行、帶載荷飛行，研發(fā)的兩款60公斤級新產(chǎn)品也完成首飛，進入中試階段，JZ-500完成總體設(shè)計。

2019年10月，清航裝備遷入北京中關(guān)村科技園延慶園，正式入駐北京市延慶區(qū)。在八達嶺長城的環(huán)抱中，開始新的征程。

雖歷經(jīng)太多輾轉(zhuǎn)周折，但李京陽說從未想過放棄。他認為自己從小就不是個標準意義上的好學(xué)生，卻是愿意為熱愛付出一切的孩子?！俺踔袝r，成績都還一塌糊涂?！备咧袝r“如夢方醒”，這個調(diào)皮卻聰明、愛動腦筋的男孩子開始追趕，最終以高分考入南京航空航天大學(xué)，后保送進入清華大學(xué)，在航天航空學(xué)院博士生導(dǎo)師、國家杰出青年基金獲得者寶音賀西教授與中國空間站系統(tǒng)總指揮王翔研究員門下攻讀博士學(xué)位。

從“智周萬物，道濟天下”的南航，到“自強不息，厚德載物”的清華，9年光陰打磨，讓李京陽兼具南航學(xué)生“做一顆螺絲釘”的樸素理念，和清華人“改變世界”的豪邁，“航空報國、實干興邦，要成為一顆改變世界的螺絲釘”。

——堅信我們可以改變世界

目前，清航裝備獲評國家高新技術(shù)企業(yè)、北京市“專精特新”中小企業(yè)、北京市入庫科技型中小企業(yè)、北京市知識產(chǎn)權(quán)試點單位、中關(guān)村金種子企業(yè)、中關(guān)村高新技術(shù)企業(yè)，無人直升機裝備入選首批北京市應(yīng)急科技先進裝備。清航裝備完成基地建設(shè)120畝，獲批試飛空域52.7萬畝，獲批中國民用航空局頒發(fā)民用無人駕駛航空器駕駛員培訓(xùn)許可證。北京清航紫荊裝備科技有限公司黨支部先后被評為延慶區(qū)、北京市“先進基層黨組織”。李京陽榮獲清華大學(xué)優(yōu)秀博士畢業(yè)生、優(yōu)秀博士學(xué)位論文一等獎，入選第九批“北京市優(yōu)秀青年人才”，受聘擔(dān)任中國青年創(chuàng)業(yè)聯(lián)盟、中國青年創(chuàng)業(yè)就業(yè)基金會評選的第五批中國青年創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師，并獲教育部、中國教師發(fā)展基金會“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)英才獎”。2021年7月1日，李京陽受邀參加慶祝中國共產(chǎn)黨成立100周年大會，在天安門廣場參加百年盛典。

在清航裝備辦公地，有一面墻掛滿專利證書。創(chuàng)業(yè)六年來，李京陽帶領(lǐng)團隊共獲得專利軟件著作權(quán)120余項，其中發(fā)明專利50余項。團隊已完成60公斤、120公斤、300公斤、500公斤級交叉雙旋翼無人直升機研制；完成直升機三大動部件核心技術(shù)突破，并構(gòu)建直升機軟硬件測試體系，開展了旋翼空氣動力學(xué)實驗分析、CFD模擬仿真分析并擁有核心技術(shù)，提出世界首架交叉雙旋翼復(fù)合推進無人直升機概念。旗下有高原型交叉雙旋翼無人直升機、系留無人直升機、仿生人工智能飛行器等多款產(chǎn)品。

“之前，只有美國的洛克希德·馬丁公司有交叉旋翼，現(xiàn)在我們不僅也有，還加了推力尾槳?！崩罹╆栒f。

在設(shè)計規(guī)劃中，他們要攻克剛性交叉雙旋翼系統(tǒng)、交叉?zhèn)鲃酉到y(tǒng)和高性能電傳飛控系統(tǒng)三大技術(shù)難關(guān)?！斑@些都是無處參考的技術(shù)環(huán)節(jié)，國外技術(shù)細節(jié)都保密，國內(nèi)沒有相關(guān)先例?！崩罹╆柼寡赃@里沒有高深技術(shù)，但蘊含的很多小細節(jié)無數(shù)次絆住團隊。僅剛性旋翼，就是團隊很長時間揮之不去的噩夢。

一次，在剛性旋翼試驗中，因試驗臺發(fā)生故障，劇烈震動之下，飛機脫離試驗臺，一支旋翼飛出來打在地上，騰起的槳葉將護欄砸出一個大窟窿，要是沒有護欄，李京陽可能遇到生命危險?！拔覀冎荒艹酥股伊锪锏赝献邭埡?，在實驗室分析歸零?！睆哪且院?，每次試驗，都要求人員在方艙內(nèi)通過防彈玻璃觀察試飛，誰也不許進到試飛場地。

回看清航裝備六年創(chuàng)業(yè)歷程，團隊只用六個月時間就完成飛機設(shè)計、制造，卻用了三年半時間破解震動難題，讓飛機真正飛起來。

團隊一次次迭代技術(shù)，一步步摸索，無數(shù)次試錯。2019年4月，飛機面臨再次試飛。此前失敗太多，一貫樂觀的李京陽也似乎有些難以承受，躲在角落，緊張到手心冒汗。

這一次，直升機咆哮著飛起。世界首架交叉雙旋翼復(fù)合推力尾槳無人直升機試飛成功。

“激動！就是激動！”平時說話滔滔不絕的李京陽，談起那一刻，竟有些失語。

創(chuàng)業(yè)路上很多欣喜，他們曾在第一次發(fā)動機點火成功時，高興得集體吶喊；曾在第一次雙槳起舞、交叉旋轉(zhuǎn)時，激動得半夜向?qū)焾蟾嫦灿崱械南矏偠疾患帮w機升空的激動。那天晚上，李京陽和團隊小伙伴喝了100多瓶啤酒，一掃失敗的陰霾。

2019年，李京陽率領(lǐng)清航裝備“交叉雙旋翼復(fù)合推力尾槳無人直升機”創(chuàng)業(yè)團隊，代表清華大學(xué)參加第五屆中國國際“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽。10月14日，總決賽冠軍爭奪賽現(xiàn)場，李京陽作為創(chuàng)業(yè)團隊代表進行答辯。360董事長周鴻祎首先提問：“你覺得你們無人機最大的弱點是什么？”

“我們的飛行速度不夠快?！崩罹╆栒f。

“不，我問的是最大的弱點?！敝茗櫟t鍥而不舍。

“發(fā)動機是進口的，”李京陽實事求是，“除了發(fā)動機搞不定，我們什么都能搞定?！?/p>

“電線識別對無人機飛行來說是一大難題，小飛機都會撞電線，你們會撞嗎？”華為高級副總裁張順茂緊接著追問。

“我們的無人機也會撞電線?！背聊?，李京陽再次沒有諱言，“但這是屬于AI領(lǐng)域的問題”。

“我們已經(jīng)做出了不會撞電線的無人機！”張順茂拋出一個“炸彈”。

“那太好了，我們可以用你們的系統(tǒng)?！崩罹╆柕脑捼A得“滿堂彩”。

李京陽從不諱言還有需要改進之處，堅信自己趕超只是時間問題，似乎沒有什么事能難住他。

“我們的無人機主要用于兩方面：一是高層樓房滅火，我們的無人機可以做到用滅火彈打爆玻璃，再噴水進入室內(nèi)，進行滅火；二是運送應(yīng)急救援物資，有人機成本很高，無人機可以全天候無人運送?！崩罹╆柦榻B。

“世界在變，挑戰(zhàn)和機遇并存。我們應(yīng)該干什么？將個人命運與祖國需要緊密連接起來?！?020年10月，李京陽在全國雙創(chuàng)周“科技創(chuàng)業(yè)帶動高質(zhì)量就業(yè)行動專場”演講時說。幾年中面對無數(shù)挑戰(zhàn)、困頓、艱難，依然堅定抉擇的李京陽，所言皆為心聲。

面對未來，李京陽的夢想直接、宏大，一如往常：“也許到那時，我們運輸方式更簡單、更直接、更強有力。比如，我們運送物資都不需要一架飛機，只要一座推力足夠大、速度足夠快、升力足夠強的運輸平臺就夠了，這個過程中要走的路很長，但我們有信心走過去。不忘初心，科技創(chuàng)新，航空報國，始終是我們的使命?！?/p>