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科技日報記者?矯陽 策劃 劉莉 李坤

前不久，在甘肅省臨夏州積石山縣6.2級地震救援行動中，“翼龍”無人機備受矚目。它搭載偵察和通信載荷，執行災情偵察和通信中繼任務，為災區救援提供了強有力的通信保障。

“經過十幾年發展，‘翼龍’從技術創新、產品創新到產業創新，實現了與世界強國的同臺競技。”中航（成都）無人機系統股份有限公司（以下簡稱中航無人機）副總經理李屹東說。

如今，“翼龍”系列無人機已具備執行通信、探測、偵察、投送等任務的能力，成為重大應急救援的新質力量。

翼龍-2H氣象型無人機。

“翼龍”系列無人機初步形成譜系化

12月20日，積石山縣地震救災指揮大廳大屏幕上，實時顯示著翼龍-2H應急救災型無人機偵察的災情畫面。圖像、數據上下貫通，一個個塌方地點被精準定位，搜救畫面被實時回傳。

“翼龍-2H應急救災型無人機在空中搭起的通信中繼站，使移動信號具有長時、穩定和連續的特點，可覆蓋約50平方公里范圍。”在現場執行任務的中航無人機飛行主管師李鶴說，翼龍-2H應急救災型無人機，是“翼龍”系列產品翼龍-2的衍生型，主要用于執行災害探查、應急通信保障、應急投送等。

無人機是無人駕駛飛機的簡稱。它由無線電遙控設備和自備程序操縱，也可以由車載計算機完全或間歇地自主操作。

無人機種類繁多。從技術角度定義，可以分為無人固定翼飛機、無人垂直起降飛機、無人飛艇、無人直升機、無人多旋翼飛行器、無人傘翼機等。從動力系統定義，有油動和電池無人機。按起飛重量、任務半徑和飛行速度、高度，可分為大、中和微小型無人機。

“不同類型無人機應用場景不一樣，設計思路、可靠性和成本都不一樣。”李屹東說。

1917年，美國研制出世界首架無人機。此后100余年，伴隨著動力和無線電指令、模擬數據鏈及慣導、航電等新技術的涌現，無人機技術不斷迭代更新：從需要用運輸機攜帶至空中放飛、回收且只會平飛，到可以按規劃自動起降，并完成復雜動作；從低速、低航時、短航程，到高速中高空、長航時和長航程。

“翼龍”系列屬大型固定翼無人機。

2012年11月，在第九屆珠海航展上，首款“翼龍”原型機亮相，被命名為翼龍-1。

翼龍-2無人機。

此后，“翼龍”家族不斷壯大，其中不乏處于國際先進水平的明星機型。例如，翼龍-2是我國首架搭載國產渦槳動力系統的大型無人機，于2015年立項研制，2017年實現首飛。其氣動布局、機體結構和機載系統先進，各項技術指標趨近目前世界最先進的同類無人機。特別是，它具有超強的自主性。

今年11月28日，在四川自貢航空產業園，翼龍-2在中航無人機生產試飛基地完成了一次飛行演示。

當天，翼龍-2攜帶光電吊艙和合成孔徑雷達等載荷，按指令起飛。

按預定規劃執行自主短距起降、高速升空、低空盤旋、“8”字繞飛……一系列動作靈活機動、控制精準。機頭下方的高清光電吊艙，如火眼金睛，將識別到的高清畫面實時回傳，航程越遠，識別范圍越廣。

“低空盤旋和‘8’字繞飛等動作，對飛行系統的響應速度和穩定性要求極高，翼龍-2結合高分辨率光電系統，可對現場進行360度拍攝。”翼龍-2飛行表演現場總指揮張越說。

“可以說，經過十幾年發展，‘翼龍’系列無人機已初步形成譜系化。”李屹東說。

突破關鍵技術打造一機多用

“‘翼龍’無人機是在已有技術基礎上，大膽突破核心技術，自行研制的系列化、中空長航時、多用途無人機。”李屹東說。

11年來，“翼龍”創新不止。

如今，“翼龍”無人機的型號豐富多樣。2018年，“翼龍”無人機獲第五屆中國工業大獎，技術指標達到世界先進水平。

隨著世界無人機市場競爭日趨激烈，中國航空工業集團有限公司審時度勢，作出“打造我國無人機產業專業化國家隊”的戰略決策，于2018年12月25日在四川成都重組設立中航無人機，聚力打造國內領先、世界一流的高端無人機產業基地。

“做強做大”的重要標志之一，是讓“翼龍”品質更優、用途更廣。在研發新型號的同時，中航無人機也開始探索“一機多用”。

“我們在民用領域，率先開展了無人機在大應急、大氣象、大安防領域應用的探索和創新，為增進民生福祉提供科技支撐。”中航無人機市場發展部副部長楊翰如說。

翼龍-2H應急救災型無人機。

僅翼龍-2這個系列，除此次在甘肅執行救災任務的翼龍-2H應急救災型，還有翼龍-2H氣象型。

2019年3月，為解決祁連山生態修復問題，甘肅省率先探索啟動大型無人機人工影響天氣作業。他們把目光鎖定在翼龍-2身上。

傳統大面積人工影響天氣作業，多采用有人機播撒的方式。有人機搭載催化劑，飛至云層中進行催化劑播撒。

這種方式有很多安全隱患。“達到催化作業條件的云層，內部溫度較低，易導致飛機空中結冰。結冰后，飛機自身加重，會出現氣動外形變化、控制舵面結冰卡滯等，安全隱患極大。”李屹東說。

無人機則很好地規避了這些隱患。

然而，避免飛機結冰，是迄今飛機設計的關鍵難題之一。

“一旦結冰，會導致無人機損毀的災難。”李屹東說。

為此，李屹東帶領項目團隊，協同多個科研院所、高校，共同研發了防除冰系統。

經過多輪理論分析、實驗室模型驗證、材料技術攻堅、施工工藝攻堅，最終正式將防除冰系統加載于翼龍-2上。

試飛小組成員王德林回憶說，理論和模型驗證都成功，但試飛試驗卻總是出問題。“在甘肅金昌進行外場試飛驗證，無人機屢現防除冰系統在空中不受控的現象。”王德林說。例如，降落后的無人機，機翼出現鼓包、涂層小面積燒毀等問題。

李屹東帶領團隊成員攻堅克難，他們克服種種不利因素，臨時搭建試驗測試環境，夜以繼日開展試驗，進行故障分析。經過多次反復試驗驗證，終于找到問題的癥結。原來，云層中的靜電影響了除冰系統的正常工作。經過10個月的研制，翼龍-2H氣象型無人機各系統達到了設計要求并交付使用。

“利用大型無人機開展人工影響天氣作業，填補了國內大型無人機人工增雨的空白，屬于世界前沿性技術，促使人工影響天氣作業能力得到巨大提升。”在當天的首飛儀式上，中國氣象局副局長余勇說。

這樣的創新故事，在“翼龍”一機多用的探索中，比比皆是。

一機多用的成功探索，讓“翼龍”成為百變之身。

翼龍-1E無人機。

多元搭載應對不同需求

百變“翼龍”，應用場景不斷豐富。

2021年1月6日15時24分56秒，在甘肅省金昌市金川機場，被命名為“甘霖-Ⅰ”的翼龍-2H氣象型無人機起飛。地面控制系統顯示，無人機防除冰、大氣探測、催化劑播撒等功能正常，系統穩定，性能滿足項目要求，經過30多分鐘飛行，“甘霖-Ⅰ”平穩著陸，首飛圓滿成功。

經“甘霖-Ⅰ”數次作業，祁連山雨、雪明顯增多。

翼龍-1E無人機。

這時，“翼龍”化云為雨。

2021年7月21日，鄭州強降雨，其下轄的鞏義市成為洪澇災害重災區。在鞏義市米河鎮，由于信號塔被沖毀，導致通訊中斷，全鎮人員失聯。

面對洶涌而至的洪水，深陷“斷網”“斷電”困境，整個米河鎮，籠罩在一片寂靜的恐懼之中。

就在村民們一籌莫展之時，手機突然間收到了一條“陌生”短信：“米河鎮的鄉親們，因暴雨導致通信中斷，應急管理部緊急調派翼龍無人機抵達你鎮上空，可暫時恢復中國移動公網通信……恢復時間只有五小時！請盡快報告情況、聯系家人。祝平安！”

原本已“失靈”的手機被重新“點亮”，通信網絡神奇地恢復了！

這是一種全新的應急通信方式，即由無人機攜帶基站吊艙，在空中搭建一個應急通信平臺。米河鎮50平方公里范圍內恢復了應急通信。

這時，“翼龍”變身空中通信基站。

2021年11月27日，在南海海域，中國氣象局氣象探測中心聯合航空工業等10多家單位，進行基于無人機的海陸空協同觀測試驗。

當日9時，隨著對講機里傳來的“放飛”指令，搭載著毫米波測云雷達、掩星/海反探測系統的翼龍-10騰空而起。幾十分鐘飛行后，試驗無人機到達任務空域，與天基、海基、岸基氣象觀測儀器一起，對海洋上空云系、溫濕廓線分布以及海面風場等氣象要素進行協同觀測。

在無人機氣象保障服務指揮調度平臺上，技術人員看著屏幕上一組組實時傳輸回來的試驗數據很是興奮：“這些數據用常規氣象探測手段幾乎無法獲取到。”

試驗圓滿成功，我國朝著建設以無人機為主體的空基觀測體系這一目標，邁出重要一步。

這時，“翼龍”成為勇斗臺風的“追風者”。

今年6月28日，國家級機動觀測業務在四川省自貢市啟動。

啟動儀式上，兩種型號的氣象探測型高空大型無人機完成交付，并成功實現青藏高原東南邊緣氣象精細化垂直探測首飛。

兩型氣象探測型高空大型無人機，是我國首次專為氣象探測任務研制的，分別基于翼龍-2和翼龍-10無人機基礎平臺。其中一款針對高原任務，另一款則針對海洋任務。兩型無人機均可掛載氣象雷達吊艙和多光譜分析儀等設備，具有航程遠、航時長、承載能力大、環境適應性強等特點，可為海洋氣象目標觀測、高原氣象探測、重大氣象災害機動觀測及氣象衛星真實性檢驗等關鍵任務提供突破性解決方案。

這時，萬米高空上，“翼龍”成為“天眼”。

自2019年完成大型無人機科研首飛后，“翼龍”系列飛行任務繁忙。在三江源開展首次大型無人機人工影響天氣作業和氣象探測，在青海參與大通縣泥石流災害救援，在四川提供氣象服務保障“大運會”開幕式，在青藏高原實施氣象探測……

融合新技術拓展應用場景

今年3月，國資委印發《關于印發創建世界一流示范企業和專精特新示范企業名單的通知》，中航無人機位列其中。

2022年，中航無人機在科創板上市。

“我們的目標是做國內領先、世界一流的無人機產業引領者。”中航無人機董事會秘書楊萍說。

“為順應國內外市場發展，我們也在研發1噸級以下的無人機。考慮到市場需求、技術發展等多方面因素，后續會有更多樣的無人機產品類型出現。”李屹東說，放眼未來，無人機技術無疑將向高端智能方向發展，從遙控、程控向全自主控制發展。

“未來無人機會更‘聰明’。”李屹東說，在目標識別、態勢感知、任務規劃管理以及自主飛行過程中，甚至能夠做到智能維護。同時，無人機向低成本、高產量、新能源技術、高空和臨近空間、超長航時方向的發展，無疑將使無人機創造許多新的業態。

下一步，還會有更新一代的無人機，如傾轉旋翼機。“與傳統無人機相比，下一代傾轉旋翼機能像直升機一樣垂直起降，節省占地面積；同時起飛后還能像固定機翼的飛機一樣，快速巡航飛行，未來可應用于遠程物流運輸和載人飛行。”李屹東說。

“除在應急救援、氣象服務等領域進行的應用探索，后續我們還會結合5G+工業互聯網、人工智能、大數據等新技術發展，與全產業鏈共同推進無人機在更多領域的高效應用，例如科考、測繪、物流等。”李屹東說。

對于未來無人機的應用場景，李屹東進行了展望。

在他看來，未來無人機會被用來提供數據服務。“把無人機作為空中數據端口，針對不同行業進行數據采集、傳輸、存儲、提取、分析和展現，為用戶提供更精確、更強大的數據流服務。”李屹東說，這個功能將用于環境監測與執法、消防、管線監測、道路監控、智能空中交通、邊境巡視、災害探測、石化大氣污染、氣象探測等場景。

新的業態里，未來還會出現無人機租賃服務。“由專業運行機構，向各應用行業提供專業化的租賃、運行服務。”李屹東說。

“翼龍”家族擴員的生態鏈自主可控。

李屹東表示，從研制之初，“翼龍”系列無人機就根植于我國航空工業乃至我國整體的科技、工業基礎上，相關核心技術掌握在自己手上。我們目前的技術、制造產業鏈和創新能力，足夠支撐保障“翼龍”系列無人機的市場需求。

百變“翼龍”展大國之翼。朝著既定目標，“翼龍”家族，展開雙翼，并不斷變換姿態與隊形，向著深邃的天空，自由飛翔。

（中航（成都）無人機系統股份有限公司供圖）