2018年1月9日訊，2017年度國家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)昨天舉行，一批代表國家最高科技研發(fā)和應(yīng)用水平的獎(jiǎng)項(xiàng)出爐。其中，由北京航空航天大學(xué)牽頭組織研發(fā)的某型號(hào)無人偵察機(jī)系統(tǒng)獲得了國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，這是該系列無人機(jī)第二次獲得這一獎(jiǎng)項(xiàng)。這架能夠全天候全疆域服務(wù)國防的“長(zhǎng)鷹”，技術(shù)水平已經(jīng)達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)。
2015年，在紀(jì)念中國人民抗日戰(zhàn)爭(zhēng)暨世界反法西斯戰(zhàn)爭(zhēng)勝利70周年閱兵式中，北航組織研發(fā)的無人機(jī)亮相。
“長(zhǎng)鷹”的背后是北航一支100多人的研究隊(duì)伍長(zhǎng)達(dá)18年的攻堅(jiān)克難。記者日前走進(jìn)這個(gè)群體，了解為了“長(zhǎng)鷹”翱翔他們所付出的點(diǎn)點(diǎn)滴滴。研發(fā)總設(shè)計(jì)師、北航教授向錦武說，有“長(zhǎng)鷹”在手，我們國家將更有底氣守護(hù)好疆土、海洋和領(lǐng)空，保護(hù)好每一位國民的安全和每一寸國家的利益。
推掉工作參與“長(zhǎng)鷹”研發(fā)
說到無人機(jī)，不少人可能會(huì)想到大疆、小米等品牌的四旋翼。這些四旋翼雖然輕便、靈巧，可一旦需要長(zhǎng)距離飛行、長(zhǎng)時(shí)間空中停留、大重量裝載，它們就力不從心了。由于無人飛機(jī)對(duì)未來空戰(zhàn)有著重要的意義，世界各主要軍事國家都在加緊研制，美國的“捕食者”、以色列的“蒼鷺”等無人機(jī)都已經(jīng)在戰(zhàn)場(chǎng)上亮相，作用巨大，被稱為可以千里機(jī)動(dòng)的“無聲士兵”。
中國的無人機(jī)研究起步其實(shí)并不晚，作為無人機(jī)事業(yè)的先驅(qū)者和開拓者，北航早在1958年就研究設(shè)計(jì)出了中國第一架無人駕駛飛機(jī)“北京五號(hào)”，后來在上世紀(jì)七十年代又研發(fā)出了我國第一型高空高速無人偵察機(jī)“無偵五”。“無偵五”在對(duì)越自衛(wèi)反擊戰(zhàn)中就曾立下戰(zhàn)功，為捍衛(wèi)國家主權(quán)作出了重要貢獻(xiàn)。
然而進(jìn)入上世紀(jì)末，受種種因素影響，中國的無人機(jī)研發(fā)逐漸落在了世界強(qiáng)國的后面。必須奮起直追！北航人再次肩負(fù)起這一責(zé)任。2000年“長(zhǎng)鷹”正式立項(xiàng)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)迅速組建，“最初時(shí)團(tuán)隊(duì)就30多人，還在9個(gè)不同的地方辦公。”向錦武回憶說，為此北航先緊急從辦公樓東配樓騰空了一層房間，緊接著第二年就在北航機(jī)械廠的原址上蓋起了專門的科研大樓；同時(shí)，從各院系抽調(diào)了一批青年教師，并留用一批相關(guān)專業(yè)的畢業(yè)生。
那一年26歲的王養(yǎng)柱即將完成博士論文，也已經(jīng)確定去南方一家知名IT企業(yè)工作，這位16歲保送北航、之后又碩博連讀的北航博士毅然停下了論文，推掉了工作，加入研制團(tuán)隊(duì)，如今已經(jīng)擔(dān)任該飛機(jī)的研發(fā)總質(zhì)量師。“那家企業(yè)現(xiàn)在已經(jīng)價(jià)值過千億，我要是‘下了海’估計(jì)現(xiàn)在已經(jīng)‘財(cái)務(wù)自由’了，但現(xiàn)在看著‘長(zhǎng)鷹’翱翔藍(lán)天服務(wù)國家，成就感更強(qiáng)！”王養(yǎng)柱笑道。
回北京的家成了“出差”
研發(fā)啟動(dòng)，困難也隨之而來。軍事用途的無人機(jī)在任何國家都是高度機(jī)密，沒有人會(huì)提供參數(shù)、技術(shù)、圖紙，甚至連基本的外貌也就是公開媒體上那模糊的幾張照片，一切都得從零開始。“已經(jīng)記不起畫過多少張圖紙，演算過多少數(shù)據(jù)。”先后擔(dān)任過該飛機(jī)總質(zhì)量師、副總設(shè)計(jì)師的郭宏對(duì)記者說。
最新型的“長(zhǎng)鷹”對(duì)準(zhǔn)了高原方向的應(yīng)用。2013年，研發(fā)試飛轉(zhuǎn)移到了川西高原某機(jī)場(chǎng)，這里平均海拔在4000米以上，無論是對(duì)裝備還是團(tuán)隊(duì)人員都提出了巨大考驗(yàn)。“一天有四季，天空忽而下起了雪，忽而又熱得需要穿短袖。”副總設(shè)計(jì)師丁文銳告訴記者，她負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸和指揮控制系統(tǒng)的研發(fā)，一個(gè)長(zhǎng)航時(shí)架次的飛行試驗(yàn)，團(tuán)隊(duì)前后需要準(zhǔn)備兩天的時(shí)間，時(shí)時(shí)刻刻得有人盯著屏幕關(guān)注飛機(jī)的飛行狀態(tài)。還有一大考驗(yàn)就是缺氧，測(cè)試設(shè)備并不重，平原地區(qū)三個(gè)人就能推得動(dòng)，但是在川西高原，副總設(shè)計(jì)師田波和四位同事經(jīng)常累得喘著大氣，設(shè)備卻紋絲不動(dòng)。
高原氧氣稀薄，采用燃油動(dòng)力的“長(zhǎng)鷹”如何能順利啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)沖向天空？這是研發(fā)人員要解決的重要問題。副總設(shè)計(jì)師馬鐵林和伙伴們一口氣在高原住了兩個(gè)多月，每天反復(fù)做實(shí)驗(yàn)，摸索控制規(guī)律，終于研發(fā)出了全新動(dòng)力控制模式的發(fā)動(dòng)機(jī)，“現(xiàn)在我們的‘長(zhǎng)鷹’在4000多米的高原可以即時(shí)發(fā)動(dòng)，隨時(shí)執(zhí)行任務(wù)。”馬鐵林自豪地說。
為了掌握飛機(jī)各部件的研發(fā)進(jìn)度和質(zhì)量，郭宏曾經(jīng)在7天內(nèi)坐火車、汽車奔走北京、蘭州、寶雞、漢中和哈爾濱。他說，即使現(xiàn)在，團(tuán)隊(duì)中一些骨干一年也得有300天奔波于各研究、試飛場(chǎng)地，“回北京的家反而成了‘出差’。”
實(shí)現(xiàn)全天候全時(shí)段巡航
“長(zhǎng)鷹”在2009年度就曾獲得國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，如今第二次獲獎(jiǎng)，這在我國以往的科研項(xiàng)目中并不多見。這意味著該型號(hào)飛機(jī)的研發(fā)在8年里又有了巨大的突破性進(jìn)展。在向錦武看來，面向高原環(huán)境的最新型“長(zhǎng)鷹”徹底完善了之前版本無人機(jī)飛、看、傳的本領(lǐng)，“飛機(jī)在天空自由翱翔，猶如無聲的士兵不分晝夜地在萬里之遙源源不斷地傳回信息。”向錦武對(duì)記者說。
具體來說，這架“長(zhǎng)鷹”的高原高空性能得到了巨大提升，可以實(shí)現(xiàn)我國全疆域到達(dá)；同時(shí)飛機(jī)采取了光電、雷達(dá)等多種手段的信息獲取技術(shù)，數(shù)據(jù)采集不再受到晝夜變換和氣象條件的限制；無人機(jī)采集的信息，只有快速傳輸回指揮系統(tǒng)，才能及時(shí)得到處理和應(yīng)用，發(fā)揮其最大效能，“長(zhǎng)鷹”搭載的輕量化電子設(shè)備已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)高速率、遠(yuǎn)距離、實(shí)時(shí)的信息傳輸，“過去我們說傳一張照片都得花費(fèi)巨大的資源，但是現(xiàn)在可以毫不費(fèi)力地傳回來多張高清照片。”向錦武說。
此外“長(zhǎng)鷹”還非常耐用。它的機(jī)身使用了國產(chǎn)的復(fù)合材料，實(shí)現(xiàn)了輕量化；高空飛行，在零下40度的低溫下，它優(yōu)良的高寒防結(jié)冰保溫性能可以確保飛行系統(tǒng)、搭載裝備正常開展工作。此外“長(zhǎng)鷹”還具備兼容多種導(dǎo)航系統(tǒng)，能確保準(zhǔn)確自主飛行，還有較強(qiáng)的抗電子干擾能力。
在專家們看來，“長(zhǎng)鷹”可以全天候、全天時(shí)巡航中華大地、海洋和領(lǐng)空，任何“不速之客”只要有一點(diǎn)風(fēng)吹草動(dòng)，都難以逃脫“長(zhǎng)鷹”銳利無比的“鷹眼”。
即將應(yīng)用在民用領(lǐng)域
向錦武介紹，未來“長(zhǎng)鷹”的研究將朝著飛得更高更遠(yuǎn)、空中停留時(shí)間更長(zhǎng)而努力，同時(shí)實(shí)現(xiàn)無人機(jī)操控智能化、集群化，“多架無人機(jī)同時(shí)執(zhí)行任務(wù)，可以協(xié)同智慧操控，就像飛機(jī)上有長(zhǎng)機(jī)飛行員和僚機(jī)飛行員那樣。”這意味著研發(fā)團(tuán)隊(duì)還將付出艱辛的努力。
從2000年開始“長(zhǎng)鷹”的立項(xiàng)研究，到完成一個(gè)又一個(gè)應(yīng)用型號(hào)的攻堅(jiān)，向錦武和團(tuán)隊(duì)成員們付出了巨大的心血。在圈兒里他們管這個(gè)叫“搞型號(hào)”。“搞型號(hào)”對(duì)于大學(xué)老師來說究竟值不值？對(duì)此很多人有看法，因?yàn)檫@至少意味著要中斷正常的學(xué)術(shù)研究和教學(xué)，需要到試飛基地常年開展試驗(yàn)試飛，將有很長(zhǎng)一段時(shí)間難以繼續(xù)發(fā)表論文，而學(xué)術(shù)論文和教學(xué)業(yè)績(jī)幾乎是衡量一名大學(xué)教師的“金標(biāo)尺”。
不過向錦武卻不這么認(rèn)為，令他高興的是，由于國家的重視，無人機(jī)的研發(fā)無論是在軍用還是民用，都已經(jīng)呈現(xiàn)出“百舸爭(zhēng)流”的新氣象。就以“長(zhǎng)鷹”最新型號(hào)為例，雖然北航是第一完成人，但具體到制造、試飛等各環(huán)節(jié)，有國內(nèi)近百家單位參與。更重要的是，“長(zhǎng)鷹”的翱翔引領(lǐng)了國內(nèi)民用無人機(jī)的快速發(fā)展，這無論是對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)、大地測(cè)量、森林防火、應(yīng)急搜救還是偏遠(yuǎn)地區(qū)中遠(yuǎn)距離的物流投送，都將帶來變革性的進(jìn)步。記者了解到，由北航天宇長(zhǎng)鷹無人機(jī)公司研制的民用無人機(jī)——“天鷹”，已經(jīng)在浙江臺(tái)州總裝下線，它的最大續(xù)航時(shí)間可達(dá)40小時(shí)，最大起飛重量可達(dá)1500千克。
供圖：北京航空航天大學(xué)
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