“翔雁”無人機(jī)低空航拍簽約西洽會(huì)
據(jù)中航集團(tuán)沈飛網(wǎng)站報(bào)道，今年4月份，由技裝公司自主研制的無人機(jī)“翔雁”首次亮相第十三屆中國(guó)東西部投資與貿(mào)易洽談會(huì)，并與國(guó)家測(cè)繪局簽約合作意向書。該項(xiàng)目擬投資2000多萬元，分兩個(gè)階段實(shí)施：第一階段為研制試驗(yàn)階段，包括航攝設(shè)備材料購置、航攝系統(tǒng)研究開發(fā)、無人機(jī)平臺(tái)完善和試飛，以及相關(guān)技術(shù)及配套軟件開發(fā)研究投入；第二階段為推廣階段，建立“翔雁”無人機(jī)及航攝設(shè)備生產(chǎn)線，擬訂無人機(jī)航攝系統(tǒng)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，在全國(guó)范圍內(nèi)推廣。
此前，“翔雁”無人機(jī)已完成8個(gè)起落的飛行試驗(yàn)驗(yàn)證，飛行平衡，地面視頻圖像清晰完整，能按程序完成各項(xiàng)任務(wù)。這充分證明，“翔雁”無人機(jī)已跨入自主飛行的無人機(jī)行列。
那么，“翔雁”到底是一種什么樣的機(jī)型，有什么功用呢？
據(jù)技裝公司副總經(jīng)理王俊介紹，“翔雁”無人機(jī)長(zhǎng)2.7米，翼展4米，可以每小時(shí)110公里的速度進(jìn)行大于15小時(shí)的巡航，采用菱形聯(lián)結(jié)翼氣動(dòng)外形、前三點(diǎn)式起落架、發(fā)動(dòng)機(jī)后推式布局，機(jī)身、機(jī)翼、起落架均可拆卸和組裝。
“翔雁”利用航空制造工藝技術(shù)，采用全新的氣動(dòng)外形、模塊化的任務(wù)系統(tǒng)、領(lǐng)先的飛行控制系統(tǒng)，形成自主飛行的能力，給它加載不同的任務(wù)系統(tǒng)就可以完成特定的任務(wù)。她可以用作氣象探測(cè)、人工降雨、航空遙感、城市治安巡邏等多用途民用無人機(jī)平臺(tái)，也可完成可執(zhí)行目標(biāo)指示、電子干擾、信號(hào)中繼、戰(zhàn)場(chǎng)偵察預(yù)警、戰(zhàn)場(chǎng)評(píng)估、通信中斷、空中監(jiān)控、邊境巡邏等軍事任務(wù)。
當(dāng)今，許多國(guó)家、機(jī)構(gòu)對(duì)無人機(jī)研制和發(fā)展熱情高漲，已研制出了50多種無人機(jī)，有55個(gè)國(guó)家軍隊(duì)裝備了無人機(jī)。美國(guó)僅裝備軍隊(duì)的就有“全球鷹”、“暗星”、“獵人”等十幾個(gè)型號(hào)，波音公司是美國(guó)的主要無人機(jī)制造商之一。
由中國(guó)自主設(shè)計(jì)制造的長(zhǎng)空一號(hào)、長(zhǎng)空二號(hào)、無偵五、無偵九和ASN-206無人機(jī)正在服役，領(lǐng)先國(guó)內(nèi)外水平的“暗箭”攻擊型無人機(jī)正處于設(shè)計(jì)定型階段。
面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)激烈的無人機(jī)市場(chǎng)，“翔雁”無人機(jī)此時(shí)“展翅”是否為時(shí)已晚？
何以進(jìn)軍無人機(jī)市場(chǎng)
技裝公司經(jīng)營(yíng)管理處處長(zhǎng)王從福介紹，首先，“翔雁”無人機(jī)的低成本，為研發(fā)提供了可能。它不需要氧氣、空調(diào)、增壓、彈射座椅等座艙設(shè)備，降低了成本和重量；不需要生命保障系統(tǒng)，可以適應(yīng)更為惡劣的飛行環(huán)境，提高了飛機(jī)的氣動(dòng)性能和隱身性能；使用維護(hù)簡(jiǎn)單，操作員只需在地面進(jìn)行訓(xùn)練；根據(jù)需求，還可加載不同的任務(wù)系統(tǒng)。
其次，電子技術(shù)、通信技術(shù)、智能技術(shù)和航空技術(shù)的高速發(fā)展，為無人機(jī)的研發(fā)提供了良好平臺(tái)。遠(yuǎn)程遙控、雙向數(shù)據(jù)高速傳遞、電子集成、高精度光學(xué)技術(shù)、裝備等都可應(yīng)用到無人機(jī)的研發(fā)。新翼型和輕型材料增加了無人機(jī)的續(xù)航時(shí)間；自動(dòng)駕駛儀使無人機(jī)按設(shè)定程序飛往盤旋點(diǎn)；竊聽裝置、穿透樹葉的雷達(dá)及高級(jí)光學(xué)設(shè)備等，都可以被安裝到無人機(jī)上，進(jìn)一步提高了無人機(jī)的性能。新一代無人機(jī)可從地面車輛、艦船、航空器和衛(wèi)星等發(fā)射和回收，還可以通過計(jì)算機(jī)檢驗(yàn)它的程序并根據(jù)需要改變它的航向。正因?yàn)闊o人機(jī)具有成本低、研制周期短、用途廣等優(yōu)勢(shì)，近年來，越來越多的國(guó)家高度關(guān)注無人機(jī)研發(fā)。
技裝公司于2007年3月組建了無人機(jī)研發(fā)試驗(yàn)室，成立了由設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、管理、制造等方面精干人員組成的專門團(tuán)隊(duì)，獨(dú)立自主地開展設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)等工作，先后制定了無人機(jī)飛行控制、發(fā)射和回收等方案。全體參研人員充滿激情，大膽創(chuàng)新，積極探索，勇克難關(guān)，在9個(gè)月時(shí)間里先后進(jìn)行了滑跑、平衡、控制信號(hào)有效距離、引導(dǎo)傘拉力、發(fā)動(dòng)機(jī)推力等試驗(yàn)。2007年10月完成了模具設(shè)計(jì)和制造任務(wù)，同時(shí)完成了概念機(jī)的制造。
研制項(xiàng)目剛剛起步，公司董事長(zhǎng)、總經(jīng)理白松柏及黨委書記姚建國(guó)非常明確而堅(jiān)決地給予支持，創(chuàng)造條件，協(xié)調(diào)資源，要求加快研制進(jìn)度，形成產(chǎn)品，盡快投放市場(chǎng)。常務(wù)副總經(jīng)理李廣興、總設(shè)計(jì)師歐陽紹修、總工程師李軍等公司領(lǐng)導(dǎo)經(jīng)常深入研制現(xiàn)場(chǎng)，聽取匯報(bào)，了解研制情況，解決存在的技術(shù)難點(diǎn)。丁重舜、步恒祚等飛機(jī)設(shè)計(jì)資深專家在研制的各個(gè)階段，擠出時(shí)間參加該項(xiàng)目的階段性評(píng)審，幫助進(jìn)行嚴(yán)格的技術(shù)把關(guān)，為無人機(jī)試飛成功奠定了良好基礎(chǔ)。
2008年5月2日，該型首架機(jī)在柳林機(jī)場(chǎng)試飛成功，驗(yàn)證了氣動(dòng)外形滿足飛行原理，取得了該型無人機(jī)的階段性成果。9月28日，第二架機(jī)試飛成功，11月6日又進(jìn)行了第三次試飛，滑跑距離60米，空中姿態(tài)平穩(wěn)，操縱靈活。當(dāng)時(shí)機(jī)場(chǎng)有5級(jí)大風(fēng)，能穩(wěn)定飛行，安全降落，驗(yàn)證了飛機(jī)具有較好的抗測(cè)風(fēng)能力。同年12月份，安裝自動(dòng)駕駛儀，加裝視頻傳輸系統(tǒng)，進(jìn)行了地面聯(lián)調(diào)。2009年3月，飛機(jī)達(dá)到自動(dòng)駕駛飛行狀態(tài)。3月14日至15日，飛機(jī)在陜西鳳翔機(jī)場(chǎng)進(jìn)行自動(dòng)駕駛飛行試驗(yàn)，8個(gè)連續(xù)起落，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制飛行姿態(tài)，自動(dòng)按照設(shè)定的航點(diǎn)飛行，通過無線視頻傳送系統(tǒng)發(fā)回的空中地面監(jiān)測(cè)視頻清晰穩(wěn)定，取得滿意效果。
在2008年6月“尖兵之翼—2008中國(guó)無人機(jī)大會(huì)”上，代表公司參展的“翔雁”長(zhǎng)航時(shí)多用途無人機(jī)和“雷鳥”高速靶機(jī)受到業(yè)界高度關(guān)注，“雷鳥”造型還被選為本屆會(huì)標(biāo)，成為本屆展覽亮點(diǎn)之一。
雖然無人機(jī)研發(fā)成本低，但它涉及諸多工程技術(shù)領(lǐng)域，僅氣動(dòng)學(xué)就是技裝公司全新的領(lǐng)域，還有諸如飛行控制等航空專業(yè)知識(shí)也是他們所不具備的，與傳統(tǒng)的工裝制造具有本質(zhì)的區(qū)別。當(dāng)初，技裝公司提出要研制無人機(jī)時(shí)，有人不屑一顧地說”“技裝公司沒有專業(yè)人員，他們也能造無人機(jī)？”
那么，他們究竟靠什么把“翔雁”送上了藍(lán)天？
從制造到創(chuàng)造
做好一項(xiàng)普通的產(chǎn)品和市場(chǎng)不容易，做好一項(xiàng)高科技產(chǎn)品更不容易。許多科研實(shí)力雄厚的高校，對(duì)無人機(jī)的研發(fā)已有多年的歷史，能首飛成功的寥寥無幾。技裝公司進(jìn)軍無人機(jī)市場(chǎng)，自身的優(yōu)勢(shì)并不多，但他們起步就成功了，原因何在？
“窮則思變，變則通，通則靈”。即將獨(dú)立運(yùn)行的技裝公司，是繼續(xù)沿老路走下去，還是從制造向創(chuàng)造傾斜；是繼續(xù)以制造為主還是做一個(gè)技術(shù)加品牌的公司，這關(guān)系到技裝公司的持續(xù)發(fā)展，也關(guān)系到陜飛的發(fā)展。這是技裝公司領(lǐng)導(dǎo)不得不面對(duì)和深入思考的問題。
技裝公司總經(jīng)理高建國(guó)介紹，他們的航空產(chǎn)品單一，沒有形成長(zhǎng)期發(fā)展的支柱產(chǎn)品。其產(chǎn)品規(guī)模、研制任務(wù)依賴于陜飛。要想提高適應(yīng)市場(chǎng)能力，經(jīng)濟(jì)總量上規(guī)模，提升應(yīng)變能力和生存能力，時(shí)不我待。找準(zhǔn)切入點(diǎn)，尋求新突破，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，開發(fā)支柱新品，勢(shì)在必行。于是，他們決定依靠陜飛產(chǎn)業(yè)化、成本控制、營(yíng)銷、人才組合和技術(shù)整合等方面的航空制造優(yōu)勢(shì)，圍繞航空產(chǎn)品中心，以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，向無人機(jī)市場(chǎng)挺進(jìn)。
副總經(jīng)理王俊說，技裝公司緊跟國(guó)內(nèi)需求，以“蛋變雞”為市場(chǎng)戰(zhàn)略，以“站在巨人的肩膀上”為高新技術(shù)應(yīng)用戰(zhàn)略，“以低成本高性能”為原則，依靠陜飛設(shè)計(jì)制造優(yōu)勢(shì)，聯(lián)手高校，網(wǎng)絡(luò)無人機(jī)人才，決心研制集“高空、高速、長(zhǎng)航時(shí)、高空防冰”等性能為一體，具備“長(zhǎng)航時(shí)、多用途”、“用得起、練得起、打得起”的無人機(jī)航空新品。
理念的創(chuàng)新使技裝公司無人機(jī)研制思路更加廣闊。技裝公司著眼于“市場(chǎng)需求”，按照技術(shù)、人才等資源采取“拿來主義”、“先研制再爭(zhēng)取立項(xiàng)”的思路，準(zhǔn)備走一條從“無”到“有”，變“有”為“好”的無人機(jī)發(fā)展之路。
無人機(jī)氣動(dòng)外型由飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院楊建、馬凱等8名80后年輕人業(yè)余時(shí)間完成，這也得益于“大膽啟用年輕人”的理念。年輕人思想束縛少，想象豐富，時(shí)尚觀念強(qiáng)，有助于無人機(jī)漂亮外形的構(gòu)造。當(dāng)初，技裝公司找到楊健、馬凱這群年輕人，說明了讓他們?cè)O(shè)計(jì)無人機(jī)的意圖時(shí)，他們非常激動(dòng)，但一時(shí)不敢接受。他們想，自己才工作幾年，根本就沒有接觸過全機(jī)設(shè)計(jì)，經(jīng)驗(yàn)缺乏，怕飛不起來。高建國(guó)通過幾次與這群小伙子交談，打消了他們的顧慮，于是一個(gè)小小的研發(fā)團(tuán)隊(duì)就這樣誕生了。
小伙子們對(duì)全新設(shè)計(jì)一架飛機(jī)的整個(gè)流程充滿好奇和期待。這群小伙子各自查閱結(jié)構(gòu)、氣動(dòng)外形、自動(dòng)控制等資料，多次討論，確定了大的研制方向。“翔雁”采用盒式翼非常規(guī)氣動(dòng)布局，這樣機(jī)翼面積大、升力大，飛機(jī)載重大，適合長(zhǎng)航時(shí)飛行；雷鳥采用“V”字型尾翼氣動(dòng)布局，單發(fā)后制發(fā)動(dòng)機(jī)，時(shí)速可達(dá)每小時(shí)500公里。隨后，各自按明確分工，他們開始理論計(jì)算、計(jì)算機(jī)繪制，討論、修改和完善方案。對(duì)設(shè)計(jì)中不同觀點(diǎn)，他們總是聚集在一起，從方方面面、不同角度爭(zhēng)論，還多次請(qǐng)來運(yùn)八飛機(jī)設(shè)計(jì)的老前輩、制造工藝人員，聽取意見和指導(dǎo)，以保障無人機(jī)制造、安裝的精度和最優(yōu)化。他們往往在電腦前一坐就是一夜，陪伴他們的是鼠標(biāo)和鍵盤的擊打聲。 經(jīng)過一個(gè)多月時(shí)間的共同努力，全新的數(shù)字化無人機(jī)造型完成了，直接把數(shù)字包發(fā)往制作單位，很快就完成了無人機(jī)實(shí)體機(jī)的制造。由于一些試驗(yàn)條件不具備，只有在實(shí)際飛行中，才能驗(yàn)證出氣動(dòng)外形的缺陷。首飛并未成功，但他們從中看到更多的是希望和成功。在觀看“翔雁”首飛錄像后，領(lǐng)導(dǎo)、專家提出了十多條改進(jìn)意見和建議。改進(jìn)措施迅速貫徹，經(jīng)過幾次試飛、改進(jìn)、再試飛，“翔雁”終于可在藍(lán)天自由飛翔了。
善于學(xué)習(xí)和思考的王俊承擔(dān)著“翔雁”起落架的設(shè)計(jì)制造。他以前是學(xué)汽車專業(yè)的，投入無人機(jī)研制后，他又學(xué)習(xí)了《空氣動(dòng)力學(xué)》、《航空微型發(fā)動(dòng)機(jī)》、《飛行操縱系統(tǒng)》、《氣象學(xué)》等書籍，這些讓他對(duì)無人機(jī)更加充滿好奇。“翔雁”無人機(jī)滑跑的起降方式，安全性的五分之四寄予起落架，且起落架的設(shè)計(jì)制造沒有經(jīng)驗(yàn)可借鑒。經(jīng)過多次滑跑和試飛，他得到了許多感悟。這讓他把車載后懸掛系統(tǒng)和大型沖壓床的原理與無人機(jī)相結(jié)合，把“氣液阻尼”原理應(yīng)用到了起落架的設(shè)計(jì)上，將起落架的“交變受力”改變?yōu)?ldquo;非交變受力”，降落的緩沖有了保障，提高了穩(wěn)定性，這在業(yè)界屬于首創(chuàng)。在2008年11月5日試飛中，起落架改進(jìn)理論的正確性得到了驗(yàn)證。
邊干邊學(xué) 精益求精
無人機(jī)零件生產(chǎn)是一個(gè)全新的挑戰(zhàn)，由第二技術(shù)裝備廠承擔(dān)。雖然它的加工難度沒有金屬模具高，但所用材料較多，還有部分材料是從未接觸過的，且價(jià)格較貴。采用銀焊連接的組合件，連接處小而封閉，多在雙曲面，焊接時(shí)用力過大，會(huì)造成連接處不密封，用力過小，銼削量不到位，會(huì)增加其重量，對(duì)焊接技術(shù)要求相當(dāng)高。每個(gè)組合件，還要經(jīng)過單件加工、修研、焊接、粗加工銼削、精加工銼修流線、整體拋光稱重等工序。于是，該廠抽調(diào)專人加工，采取“首件三檢”原則，單一零件的生產(chǎn)由檢驗(yàn)人員現(xiàn)場(chǎng)跟蹤，組合零件的加工還須在多次劃線定位中控制其空間尺寸，保證全過程受控，生產(chǎn)出最棒的零件。
無人機(jī)機(jī)體的制造，由第一技術(shù)裝備廠承擔(dān)。設(shè)計(jì)要求減少機(jī)體重量，提高機(jī)載量并保證強(qiáng)度，應(yīng)用新材料、新工藝是必由之路。工藝員謝曉亮和副廠長(zhǎng)周東宏對(duì)機(jī)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了認(rèn)真分析，查閱了大量關(guān)于新材料、新工藝方面的資料，制定出了無人機(jī)機(jī)體制造加工工藝流程和加工方法，對(duì)關(guān)鍵工藝、新材料，制定了試制方案，規(guī)定了各道工序質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)和重量控制要求。
機(jī)體的制作主要由青年技師陳軍負(fù)責(zé)。他組織班組成員仔細(xì)消化工藝規(guī)程，及時(shí)與工藝人員溝通，解決制做過程中的難題。在制作蒙皮時(shí)，為保證蒙皮足夠強(qiáng)度并控制其重量，他們對(duì)不同的玻璃布厚度、層數(shù)、敷層方向及含膠量做了大量試驗(yàn)，最終將蒙皮厚度控制在均勻1mm范圍內(nèi)，滿足了技術(shù)要求。在制做內(nèi)部結(jié)構(gòu)件時(shí)，他們將各框緣、長(zhǎng)絎、梁、肋等部件修配后再組裝，使其與蒙皮貼合間隙最小，以控制用膠量，減小了機(jī)體裝配變形并達(dá)到減重效果。在制做油箱時(shí)，為防止其滲油，他們與工藝人員一塊協(xié)商，并向有經(jīng)驗(yàn)的老師傅請(qǐng)教，通過反復(fù)試制，難關(guān)終被攻克。在整機(jī)重量控制方面，為滿足使用要求，他們將每一部件稱重并記錄，并嚴(yán)格控制用膠量，匯總重量后檢查其是否滿足使用要求，若超重，將每一部件在保證強(qiáng)度的前提下盡量使其減重。經(jīng)過反復(fù)試制，不斷改進(jìn)，他們僅用半個(gè)月時(shí)間圓滿完成了機(jī)體生產(chǎn)任務(wù)。
現(xiàn)在，“翔雁”無人機(jī)完全能“展翅”飛翔了，但她需要承載的還有很多很多，發(fā)動(dòng)機(jī)、自動(dòng)控制等核心技術(shù)的自主研發(fā)，更需要陜飛人去思考、創(chuàng)新、拼搏、實(shí)現(xiàn)……
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