商用四旋翼無人機在俄烏戰場上得到瞭大量使用,它的投入幾乎改變瞭整個戰局。
從此之後無人機技術徹底走進全球視野,受到世界各國的高度關註。
目前,固定翼無人機的優勢體現在更快的飛行速度與更重的載荷,但同時它也存在需要龐大發射平臺與專用發射導軌的弊端,繁瑣笨拙的劣勢,讓固定翼無人機在特殊戰場下很難發揮全部優勢。
既然如此,有沒有一款無人機能同時兼備方便快捷垂直起降,能源利用率高效、荷載大等諸多優點呢?
答案是有!第二十五屆中國國際高新技術交易會上,一款國產全球首創的雙飛翼垂直起降固定翼無人機橫空出世,而它的亮相幾乎革新瞭整個無人機行業。
新型無人機的強悍
無人機的官方詳述是:不攜載操作人員,由動力驅動並可重復使用,攜帶有效荷載受遠程控制或自主規劃的航空器。而無人機自問世以來,就具備瞭傳統武器系統無可比擬的快速更新迭代能力,所適用的場景也逐漸拓展,從最初的軍事專用發展至民用領域。軍用方面,無人機系統是目前空中作戰力量的先進主戰裝備,民用市場則為無人機的發展提供瞭廣泛的產業化基礎和市場。
在極速發展中,無人機的產業鏈和飛控、導航等各項技術也在不斷完善趨於成熟,現在的無人機擁有小型化、智能化以及低成本的優勢。
傳統飛行器可大致歸為兩類:固定翼飛行器與旋翼機,固定翼飛行器速度驚人,巡航效率高效,實戰應用效果斐然,但無法做到垂直升降,並且對起降場地都有著嚴格復雜要求。旋翼機飛行角度靈活,可在狹小場地自由起降,也能做到長期懸停,但旋翼機通常速度慢、巡航效率低下。
而垂直起降固定翼飛行器歸結瞭二者優點,它起降靈活、得益於先進控制系統可執行偵查監視、空襲幹擾等各種作戰任務,廣泛投入後能大幅提升周圍海陸空的反擊控制和防禦能力。
從1940年,新型無人機方案就成瞭全球科學傢研究課題的重中之重,而中國團隊更是嘔心瀝血潛心研究十五年之久,這才推出瞭最新自主研制的雙飛翼垂直起降固定翼無人機。
這款新型無人機由中國科學院長春光機所的科研團隊所研究制造,雙飛翼+多旋翼的氣動佈局既是全球首創,又能實現垂直起降,起飛後還能迅速恢復平飛,最重要的是不再依賴滑道跑道,實用性大大提高。
新型無人機的動力來源於新能源鋰電池,旋翼在垂直起降時會提供上升力,平行飛行時又會迅速轉為水平推力。這種巧妙設計讓無人機的能效利用極為高效,也使載重能力和續航時間大大提升。與傳統固定翼飛行器對比,該新型無人機占地面積縮減4~5倍,可以在任何狹窄空間隨心所欲進行作業。
即使是在零下40℃的嚴寒天氣、海拔5500米的極限環境以及7級強風,新型無人機也能做到正常起降飛行。它的最大平臺起飛重量為200公斤,油電混合動力下能飛行12小時,多項數據均打破瞭無人機領域的極限性能。
雙飛翼氣動佈局的優勢遠不止如此,對於一艘未配備艦載機和直升機的軍艦而言,新型無人機的部署能讓軍艦擁有方圓上百公裡的局勢感知,使其作戰能力突飛猛進。雙飛翼+多旋翼氣動佈局還不會發生旋翼偏轉,相較於單旋翼擁有更強大的速度裡程。最後雙飛翼氣動佈局還具備隱形性能,對於偵察機而言,這自然是一大優勢。
該項目科研團隊負責人白越留學歸國後,2009年開始研發無人機,目前科研團隊已經擴充到36人、平均年齡隻有26歲左右。團隊歷經15年嘔心瀝血的研究,才掌握瞭驅動系統、傳感器數據融合、飛控系統全技術鏈路,突破瞭無人機領域的多項極限數據。
在未來,這款性能出眾,使用便利的無人機將被應用於電力、油氣管網、林業、應急和測繪等諸多領域。在電力領域可以用於巡檢高壓線路以及檢測電力設備運行。油氣管網方面能檢測管道泄露腐蝕,林業方面可用於檢測火災並滅火,應急測繪能用於搜救、地質勘察。
這款雙飛翼垂直起降固定翼無人機,在未來多個領域都兼具著無法估量的應用潛能。
中國無人機前景
中國無人機起步於上世紀40年代,民用無人機則於上世紀80年代誕生。2010年之前無人機主要應用於科研、教學以及各類監測,並且都是小規模生產,直到2012年以來無人機才迎來瞭自己的快速上升期。截止到2017年,全國無人機生產企業足足有1200多傢,以大疆為首的消費無人機占全球產銷的7成上下,規模已經十分之龐大。
觀察無人機這些年的發展趨勢,正在朝著多樣化、智能化、通用化持續發展。所謂多樣化就是不斷豐富應用場景和產品,智能化則是與無人系統等方式相結合協同,以完成更多復雜繁瑣的任務。通用化則講究無人機實現數據互聯互通,傳感器接口在不同平臺之間也要做到即插即用。
無人機在軍用領域會成為空軍智能化作戰的重要組成部分,它高空、高速、隱身、長航時的優點能在高強度對抗戰鬥中,能顯現出卓越的持久作戰和突防能力。信息化、網格化背景之下的裝備體系對抗是未來高科技現代戰爭的主戰場,屆時無人機的地位將無可撼動。
民用領域,無人機系統在安防監測、地質測繪、電力巡檢、物流運輸均有大量應用事例。在高度信息化、智能化的未來社會,無人機隻會更加強勢的入駐滲透進各個領域,並且甚至會起到顛覆現象。
而中國的無人機技術以及反無人機技術經過數十年發展,目前已經走在瞭全球前列。珠海航展上,中電科展示瞭最新蜂群巡航飛彈系統,可一次性發射48架無人機,結合我國先進人工智能,能同時有效管理48架無人機對步兵營進行精確覆蓋,在技術上宣稱已經超過美國彈簧刀和俄羅斯柳葉刀系統。
同時亮相展出的還有最新攻擊型無人機攻擊-2,最高升限高達9000米,機翼下方掛有6個武器架,最多攜帶12枚小型導彈,無論是攻擊還是偵查都是一流水準。該攻擊型無人機的出現一舉打破美國壟斷,大大增強我國軍事能力。
民用消費級無人機領域,我國大疆更是全球龍頭級別企業,占有全球70%的市場份額,其先進飛控系統和穩定可靠性傲視全球未逢敵手。
在反無人機領域,我國有全新的反無人機系統FK3000,可搭載96枚小型防空導彈,同時配備有雷達監測系統,可對敵方無人機蜂群和傳統戰機做到精準打擊。此外HQ-17AE、ZR-1500等一系列反無人機裝置也是我國國防最堅實的後盾。
2016——2024年來,中國消費無人機得到瞭迅猛發展,也展現瞭自身巨大的發展潛力。2019年我國工業無人機市場規模152億,到瞭2020年就暴漲至273億,預計到2027年將超過1700億元。未來中國軍民無人機研究定然會一日千裡,而市場態勢也是一片欣欣向榮!