來(lái)到這座高原無(wú)人機(jī)試飛場(chǎng),5 架 “蒼鷹 - 39” 高原特化型無(wú)人機(jī)列陣待命,白色機(jī)身在烈日下反射出耀眼光澤,幾名技術(shù)人員手持檢測(cè)儀做著試飛前的最后檢查。走進(jìn)無(wú)人機(jī)測(cè)試組裝實(shí)驗(yàn)室,不同型號(hào)待組裝的機(jī)身、骨架整齊排列。工作人員介紹,每款無(wú)人機(jī)正式投入使用前,從電機(jī)散熱片厚度到飛控算法參數(shù),每個(gè)零部件都要經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)和測(cè)試,以確保性能最優(yōu)。
說(shuō)話間,試飛場(chǎng)傳來(lái)轟鳴聲,5 架 “蒼鷹 - 39” 陸續(xù)起飛。在海拔超 3600 米、空氣密度僅為平原 60% 的環(huán)境中,機(jī)身 4 組螺旋槳穩(wěn)穩(wěn)將其帶離地面。記者仰頭追蹤時(shí),恰巧看到一架客機(jī)在高空平穩(wěn)西行,尾流拖出兩道纖細(xì)云線,而 5 架無(wú)人機(jī)在低空測(cè)試,這兩種航空器在青藏高原蒼穹下 “同框” 的震撼一幕被永久定格。
北京航空航天大學(xué)教授張學(xué)軍表示,標(biāo)高 2438 米以上的機(jī)場(chǎng)為高高原機(jī)場(chǎng)。我國(guó)在海拔 3000 米以上的高高原地區(qū)建成無(wú)人機(jī)試飛場(chǎng),為無(wú)人機(jī)在真實(shí)極端環(huán)境下的性能驗(yàn)證提供了關(guān)鍵平臺(tái)。該平臺(tái)能有效暴露產(chǎn)品短板,提升無(wú)人機(jī)綜合競(jìng)爭(zhēng)力,還填補(bǔ)了國(guó)家在高原無(wú)人機(jī)測(cè)試領(lǐng)域的多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)空白。
據(jù)了解,該試飛場(chǎng)已率先建立國(guó)家高原無(wú)人機(jī)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)體系,量化了 3000 米、4000 米、5000 米 + 等不同海拔梯度下,電動(dòng)和油動(dòng)無(wú)人機(jī)的性能衰減數(shù)據(jù),涵蓋最大起飛重量、懸停時(shí)間、爬升率等關(guān)鍵指標(biāo)。同時(shí),專(zhuān)門(mén)制定了零下 20 至零下 40 攝氏度超低溫環(huán)境下無(wú)人機(jī)電池專(zhuān)項(xiàng)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),填補(bǔ)了現(xiàn)有電池標(biāo)準(zhǔn)在極端場(chǎng)景的應(yīng)用空白,還定義了低空氣密度與強(qiáng)風(fēng)切變環(huán)境下的飛行安全邊界,為高原無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)提供核心依據(jù)。
張學(xué)軍介紹,高原環(huán)境集稀薄空氣、低溫強(qiáng)紫外線、強(qiáng)風(fēng)切變、GPS 信號(hào)遮擋、通信鏈路挑戰(zhàn)及地磁干擾等難題于一身,是檢驗(yàn)無(wú)人機(jī)極限性能的天然試驗(yàn)場(chǎng)。這里能真實(shí)模擬高海拔、低空氣密度環(huán)境,驗(yàn)證無(wú)人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)、升力特性、氣動(dòng)性能及續(xù)航能力等核心指標(biāo),全面考驗(yàn)電池低溫性能、材料耐寒性、電子設(shè)備穩(wěn)定性及抗強(qiáng)紫外老化能力,也是測(cè)試抗風(fēng)能力、飛控穩(wěn)定性和導(dǎo)航可靠性的理想場(chǎng)所。
技術(shù)突破:在 “飛行禁區(qū)” 刻下中國(guó)印記
談及高原測(cè)試無(wú)人機(jī)的難題,西藏創(chuàng)博通航董事長(zhǎng)兼創(chuàng)始人張博指著代號(hào) “方舟” 的旋翼機(jī)說(shuō):“普通無(wú)人機(jī)在 5000 米海拔很難正常工作,稀薄的氧氣連火柴都點(diǎn)不著,更別提提供穩(wěn)定動(dòng)力。我們研發(fā)的微型渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī),自重僅 15 公斤,卻能吊起三四百公斤的機(jī)體,這是高原飛行的生命線?!?/p>
高原試飛的難關(guān)不止缺氧,控制更是一道 “鬼門(mén)關(guān)”。創(chuàng)博通航首席科學(xué)家楊帆表示:“在平原靈敏的控制指令,到了高原可能完全失靈。” 他和團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性采用非線性控制系統(tǒng),給無(wú)人機(jī)裝上了能適應(yīng)高原復(fù)雜 “脾氣” 的 “智能大腦”?!盁o(wú)論低海拔還是高海拔,懸停還是飛行,即便突遇 8 級(jí)大風(fēng),它都能自適應(yīng)調(diào)整,保持穩(wěn)定飛行。”
依托 “四大技術(shù)優(yōu)勢(shì)” 與 “兩大核心系統(tǒng)”,該團(tuán)隊(duì)研制的無(wú)人機(jī)極限飛行高度超 6000 米,能實(shí)現(xiàn)十幾小時(shí)的超長(zhǎng)航時(shí),還在 110 公斤級(jí)平臺(tái)上創(chuàng)造出 250 公斤級(jí)大載荷能力。這些突破,讓中國(guó)無(wú)人機(jī)在 “飛行禁區(qū)” 刻下了中國(guó)坐標(biāo)。
“這種載荷比全球獨(dú)一份?!?張博說(shuō),這背后是自 2009 年起對(duì)核心技術(shù)的執(zhí)著鉆研,成功打破了西方國(guó)家在相關(guān)型號(hào)上的技術(shù)壟斷。
實(shí)際應(yīng)用:架起高原上的 “空中生命走廊”
山南地區(qū)邊境線長(zhǎng)、地貌復(fù)雜、自然災(zāi)害頻發(fā)。張博說(shuō):“山南離邊境近,離需求更近。依托拉薩,物流和人員進(jìn)出還算便利,以此為中心能輻射廣袤的南部邊疆?!?/p>
今年定日地震救援的場(chǎng)景,張博至今記憶猶新。當(dāng)天中午接到國(guó)家應(yīng)急部指令后,團(tuán)隊(duì)兩小時(shí)內(nèi)完成裝車(chē),星夜疾馳 9 小時(shí)抵達(dá)震區(qū)?!耙归g用紅外搜救確認(rèn)無(wú)遺漏,次日在強(qiáng)風(fēng)中完成測(cè)繪。發(fā)現(xiàn)被困牧民缺衣少食、手機(jī)斷電后,我們的大載重?zé)o人機(jī)立刻跨越險(xiǎn)峰深谷,精準(zhǔn)投送移動(dòng)電源和取暖燃料,60 臺(tái)設(shè)備累計(jì)飛行 322 架次,架起了一條‘空中生命走廊’。”
楊帆指著一架無(wú)人機(jī)介紹:“這就是參與定日救援的方舟無(wú)人機(jī)。把擔(dān)架在機(jī)身下方固定好,垂索吊起后直飛山下救護(hù)點(diǎn),全程不落地。在高原,20 個(gè)人抬傷員下山異常困難,而無(wú)人機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)幾分鐘就能完成,搶回的是時(shí)間和生命?!?/p>
緊急救援只是無(wú)人機(jī)在高原的任務(wù)之一。它們還為雪災(zāi)封山中的被困牧民運(yùn)送藥品、血漿;替代人工進(jìn)行森林防火、冰湖監(jiān)測(cè),大幅降低成本與風(fēng)險(xiǎn);解決陡峭山地小地塊的種子、肥料運(yùn)輸難題;為拉薩南北山綠化工程運(yùn)送樹(shù)苗……
張博介紹,“羚羊無(wú)人機(jī)” 能吊著 40 公斤重的柏樹(shù)苗,穩(wěn)穩(wěn)降落在海拔 4100 米的造林區(qū)。“以前騾馬馱苗上山要走 2 小時(shí),現(xiàn)在無(wú)人機(jī) 4 分鐘就能直達(dá)?!?一架無(wú)人機(jī)的轉(zhuǎn)運(yùn)效率相當(dāng)于 50 個(gè)人、10 匹騾馬,成本卻不到傳統(tǒng)運(yùn)輸方式的一半。僅 2025 年,無(wú)人機(jī)就為拉薩南北山綠化工程運(yùn)送苗木超 120 萬(wàn)株,替代了 90% 的騾馬運(yùn)輸。
無(wú)人機(jī)種樹(shù)還有不少 “絕活”:高光譜相機(jī)掃描山體生成土壤情況圖,導(dǎo)航系統(tǒng)自動(dòng)規(guī)劃造林航線,樹(shù)坑定位精度達(dá)厘米級(jí),效率比人工提升 8 倍。張博指著眼前的山巒說(shuō):“以前這里荒山禿嶺,我們用無(wú)人機(jī)播種的森林,未來(lái)每年可儲(chǔ)水 4980 萬(wàn)噸,固碳 22.91 萬(wàn)噸?!?/p>
對(duì)于是否計(jì)劃讓更多國(guó)內(nèi)無(wú)人機(jī)研制機(jī)構(gòu)和型號(hào)來(lái)試飛,張博表示:“我們隨時(shí)歡迎更多無(wú)人機(jī)型號(hào)來(lái)高原測(cè)試。珠海航展期間已邀請(qǐng)同行進(jìn)藏驗(yàn)證,共同推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步,開(kāi)拓西藏低空經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)。”
據(jù)悉,該試飛場(chǎng)正規(guī)劃建設(shè)低空數(shù)據(jù)平臺(tái),將配合相關(guān)部門(mén)建立數(shù)據(jù)安全管理體系,未來(lái)可提供高高原特色飛行數(shù)據(jù)產(chǎn)品,與內(nèi)地科研機(jī)構(gòu)及企業(yè)共享,合力提升我國(guó)無(wú)人機(jī)核心技術(shù)研發(fā)水平。
臨別時(shí),張博說(shuō):“國(guó)家的需要在哪里,我們的技術(shù)能力就扎根在哪里。在世界屋脊飛得穩(wěn),走向全球就更從容。用硬核科技守護(hù)國(guó)土,這就是我們的星辰大海。”
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