中航工業(yè)航宇公司董事長(zhǎng)馬永勝日前宣布我國(guó)柔翼無(wú)人機(jī)研發(fā)取得重大進(jìn)展，即將在機(jī)場(chǎng)、港口進(jìn)行首輪消霧試驗(yàn)。環(huán)保部副部長(zhǎng)翟青也透露：為摸清污染源和企業(yè)日常排放，環(huán)保部首次動(dòng)用無(wú)人機(jī)成像為暗訪提供依據(jù)，分辨率高達(dá)0.04米，高清攝像頭可以看清集中排放區(qū)域的每一家企業(yè)煙囪的排放情況，更是激起了大家對(duì)無(wú)人機(jī)的興趣。
近年來(lái)，隨著無(wú)人機(jī)在民用領(lǐng)域的身影逐漸增多，昭示了無(wú)人機(jī)“天高任鳥(niǎo)飛”的應(yīng)用前景。隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的發(fā)展，這支從戰(zhàn)場(chǎng)上走來(lái)的“空中奇兵”，正憑借自己獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在氣象探測(cè)、海洋監(jiān)測(cè)、遙感測(cè)繪、作業(yè)飛行等越來(lái)越多的應(yīng)用領(lǐng)域大顯身手。
此處無(wú)人勝有人
“無(wú)人機(jī)搭載氣象傳感器，可以利用無(wú)人機(jī)長(zhǎng)航時(shí)、可穿霧等特性，在大范圍內(nèi)進(jìn)行大氣測(cè)量，對(duì)霧霾的成分、形成霧霾的機(jī)理等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為我國(guó)當(dāng)前緊迫的大氣污染防治工作發(fā)揮獨(dú)特的作用。”中國(guó)航天科工三院無(wú)人機(jī)總設(shè)計(jì)師楊寶奎研究員告訴記者，目前有關(guān)課題正在向國(guó)家申報(bào)。
不同于有人機(jī)，無(wú)人機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)可以不必考慮飛行員的生理特征。“利用仿生學(xué)原理制成的小型無(wú)人機(jī)，長(zhǎng)度僅有100毫米，可飛行半小時(shí)，用于偵察破案。如同一只小鳥(niǎo)般在樓宇之間飛行，即使撞到墻上也不會(huì)受到損傷，調(diào)整方向后可以繼續(xù)飛行。”楊寶奎介紹，無(wú)人機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于：減少傷亡、讓飛行員遠(yuǎn)離危險(xiǎn)；降低成本，無(wú)人機(jī)沒(méi)有駕駛員，一般可使機(jī)體體積與重量縮小20%至40%，研制費(fèi)用較低；更加靈活，機(jī)動(dòng)性更強(qiáng)，對(duì)起飛、降落環(huán)境要求相對(duì)較低，有的類型無(wú)人機(jī)起降不需要機(jī)場(chǎng)跑道。
在通常人類難以到達(dá)的地方，無(wú)人機(jī)更是大有用武之地。美國(guó)是個(gè)颶風(fēng)多發(fā)的國(guó)家，利用“子母”無(wú)人機(jī)，甚至可以飛行到12千米的高空，并將“子機(jī)”釋放到颶風(fēng)的內(nèi)部，對(duì)颶風(fēng)內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)、場(chǎng)壓、溫度、壓力、含水量等情況進(jìn)行探測(cè)。
“在地震來(lái)臨之前，會(huì)伴隨巨大能量的釋放，通過(guò)無(wú)人機(jī)對(duì)地表、大氣溫度的異常變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可以對(duì)地震進(jìn)行及時(shí)預(yù)警。”楊寶奎說(shuō)。航天科工三院推出的HW-200Ⅱ型無(wú)人機(jī)，在汶川地震、舟曲泥石流等重大自然災(zāi)害發(fā)生時(shí)發(fā)揮了重大作用。從2005年開(kāi)始，該型號(hào)無(wú)人機(jī)就一直為神舟飛船的發(fā)射和回收提供氣象服務(wù)。
即使是過(guò)去認(rèn)為只有人造地球衛(wèi)星能做的事情，現(xiàn)在也可以使用無(wú)人機(jī)來(lái)替代價(jià)格昂貴的衛(wèi)星系統(tǒng)。比如，利用無(wú)人機(jī)更加機(jī)動(dòng)靈活的優(yōu)勢(shì)，可以對(duì)局部的地形地貌進(jìn)行三維精確繪圖，而衛(wèi)星只能做到二維掃描。近日，美國(guó)社交網(wǎng)站“臉譜”更是出手驚人，他們正在洽購(gòu)無(wú)人機(jī)制造商泰坦航天公司，并打算通過(guò)部署1.1萬(wàn)架無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)向不發(fā)達(dá)地區(qū)普及互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)劃。
泰坦公司正在開(kāi)發(fā)的太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)可在夜間利用內(nèi)部電池組的能源進(jìn)行發(fā)射；在日出后，它們就可以儲(chǔ)存足夠的能量，可在距離地球20千米的近地空間不間斷飛行5年，通過(guò)自身攜帶的通信、勘測(cè)、大氣傳感器和其他裝備，發(fā)揮相當(dāng)于“大氣衛(wèi)星”的功能，具有廣泛應(yīng)用性。
由此可見(jiàn)，無(wú)人機(jī)的應(yīng)用前景非常可觀，市場(chǎng)也在不斷增長(zhǎng)。海鷹航空通用裝備有限責(zé)任公司總工程師曲蘊(yùn)杰預(yù)計(jì)：“未來(lái)10年，民用無(wú)人機(jī)將占據(jù)6.1%的市場(chǎng)交付價(jià)值份額和12%的市場(chǎng)交付數(shù)量份額。”楊寶奎認(rèn)為：“再過(guò)30年左右，無(wú)人機(jī)和有人機(jī)的比例可能各占50%，達(dá)到五五開(kāi)，最終可能實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)占據(jù)2/3的比例。”
也許將來(lái)有一天，那些網(wǎng)購(gòu)達(dá)人只要坐在家里動(dòng)動(dòng)鼠標(biāo)，幾十分鐘后，帶著快遞包裹的無(wú)人機(jī)就會(huì)“從天而降”。
國(guó)產(chǎn)定位中高端
“要讓無(wú)人機(jī)變成‘大氣衛(wèi)星’，在空中不間斷地飛行長(zhǎng)達(dá)數(shù)日、數(shù)月甚至更長(zhǎng)時(shí)間，對(duì)于無(wú)人機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)、材料的抗疲勞能力、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力、通訊抗干擾能力等關(guān)鍵技術(shù)，都提出了嚴(yán)格的要求。”楊寶奎說(shuō)。
“我國(guó)無(wú)人機(jī)技術(shù)的研發(fā)，一定要向著中高端的方向努力。”楊寶奎說(shuō)，所謂“中高端”有如下的標(biāo)志：飛行時(shí)間更長(zhǎng)，從幾天、幾個(gè)月到幾年；飛行高度更高，能夠適用的空域更加廣泛，達(dá)到9千米至10千米的高空，才能翻越諸如珠穆朗瑪峰這樣的世界高峰執(zhí)行任務(wù)；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量更大，能夠滿足存儲(chǔ)所獲取的數(shù)據(jù)要求；通訊能力要強(qiáng)，能夠和衛(wèi)星、地面指揮中心進(jìn)行交流，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通，和各種通訊接口實(shí)現(xiàn)即插即用；可靠性要高，能夠抵抗外界干擾，同時(shí)便于維護(hù)保養(yǎng)，組成系統(tǒng)易于保障，成本較為低廉。
在追趕世界一流水平時(shí)，我國(guó)無(wú)人機(jī)研發(fā)至少還要在以下5個(gè)方面發(fā)力：一是動(dòng)力方面，要集中力量攻關(guān)，盡快破解長(zhǎng)期困擾我國(guó)的無(wú)人機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)難題；二是控制方面，以我國(guó)自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航為依托，全面提升我國(guó)無(wú)人機(jī)控制水平；三是結(jié)構(gòu)材料方面，加快研制新型非金屬?gòu)?fù)合型材料，降低機(jī)身重量，進(jìn)而提高靈活性并增強(qiáng)其隱身能力；四是有效載荷方面，通過(guò)提高其有效載荷，搭載更多紅外成像儀、多光譜攝像儀、彩色電視攝像機(jī)、激光測(cè)距儀、合成孔徑雷達(dá)、活動(dòng)目標(biāo)指示器等先進(jìn)光電搜索設(shè)備，提高數(shù)據(jù)搜集能力；五是數(shù)據(jù)鏈工作方面，作為體系作戰(zhàn)中重要的一員，無(wú)人機(jī)的相關(guān)數(shù)據(jù)鏈工作未來(lái)還需不斷加強(qiáng)，不斷提高其數(shù)據(jù)的加密能力、抗干擾能力等。
航天科工三院是我國(guó)飛航導(dǎo)彈的搖籃，飛航導(dǎo)彈有翼且主要在稠密大氣層飛行，與無(wú)人機(jī)在技術(shù)上一脈相承，這方面航天科工三院具有獨(dú)特的專業(yè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)。航天科工三院的無(wú)人機(jī)擁有涵蓋總體設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、動(dòng)力、導(dǎo)航等全產(chǎn)業(yè)鏈的配套體系，多項(xiàng)專業(yè)技術(shù)處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位。海鷹航空通用裝備有限責(zé)任公司正是其無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展平臺(tái)。
據(jù)了解，目前我國(guó)民用無(wú)人機(jī)共有130余家研制單位和15000架使用量，民用無(wú)人機(jī)的種類也已逐漸豐富，包括固定翼無(wú)人機(jī)、旋翼無(wú)人機(jī)、飛艇無(wú)人機(jī)等。
“加強(qiáng)軍民融合，加快產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目立項(xiàng)，加強(qiáng)新機(jī)型的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)以及和原有機(jī)型的通用、整合，加強(qiáng)集團(tuán)化運(yùn)作和運(yùn)營(yíng)體系建設(shè)，尋求戰(zhàn)略合作伙伴，不斷降低成本，將有助于我國(guó)無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。”楊寶奎說(shuō)。
以無(wú)人機(jī)為代表的通用航空產(chǎn)業(yè)雖然在國(guó)內(nèi)才剛剛起步，但趨勢(shì)已相當(dāng)明確，隨著未來(lái)低空空域的開(kāi)放、適航標(biāo)準(zhǔn)的建立、配套體系的完善，無(wú)人機(jī)的民用市場(chǎng)打開(kāi)已無(wú)懸念。
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