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        融合大潮下的創(chuàng)新思維

        2017-03-17 21:40:07
        航空知識 2017年1期
        關(guān)鍵詞:振動融合

        問:中航智作為一家新興的無人機(jī)創(chuàng)新企業(yè),正在積極進(jìn)軍軍工裝備研制領(lǐng)域,這很大程度上得益于國家提出的軍民融合戰(zhàn)略。請問您如何看待軍民融合戰(zhàn)略?

        答:軍民融合是目前乃至可以預(yù)見的未來中,我國武器裝備發(fā)展的一個重要方式。之前我們民營企業(yè)為軍方做配套生產(chǎn)、基礎(chǔ)建設(shè)的比較多,而真正涉及武器裝備本身的則比較少。中航智的發(fā)展得益于我們的核心產(chǎn)品——直升機(jī)。直升機(jī)的一個非常大的特點就是它本身就在軍用和民用領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。

        軍民融合能夠打破壟斷,積極引入競爭,產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)、可靠性、經(jīng)濟(jì)性和維護(hù)保障性等指標(biāo)在競爭中會愈發(fā)優(yōu)化。這對于整個無人機(jī)產(chǎn)業(yè)來說,無疑也會起到一個很重要的促進(jìn)作用。當(dāng)前,我國在經(jīng)濟(jì)總量上來說已經(jīng)擁有了非常強(qiáng)大的實力,作為我國經(jīng)濟(jì)實力的一個重要組成部分,民營企業(yè)在近幾年也得到了飛速發(fā)展。那么,從民族責(zé)任和國家需要的角度來說,擁有一定技術(shù)研發(fā)能力的民營企業(yè),也有義務(wù)為國家的國防建設(shè)貢獻(xiàn)一份力量。我國的國防力量發(fā)展得非???,如果將以往的國家單向投入的發(fā)展模式和當(dāng)下有民營企業(yè)參與的發(fā)展模式結(jié)合起來的話,就能夠調(diào)動更多人的積極性,讓國防武器裝備的產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)性得到進(jìn)一步的提升。同時,鼓勵有資質(zhì)的民營企業(yè)加入軍事裝備研發(fā)和生產(chǎn),也能實現(xiàn)寓軍于民,優(yōu)化國家軍事工業(yè)潛力。國家提出軍民融合就是基于這種深遠(yuǎn)考慮。中航智作為一家民營企業(yè),能夠趕上這樣的發(fā)展時機(jī),應(yīng)該感謝國家在戰(zhàn)略發(fā)展層面的高瞻遠(yuǎn)矚和深謀遠(yuǎn)慮,同時也感謝社會各界朋友的大力支持。把產(chǎn)品做好,把軍民融合的試點效應(yīng)發(fā)揮好,這就是中航智肩負(fù)的責(zé)任。

        問:此次航展上,T333共軸雙旋翼無人直升機(jī)以其30小時續(xù)航時間和3噸起飛重量的標(biāo)稱技術(shù)指標(biāo)引發(fā)了眾多關(guān)注。請問中航智在研發(fā)該款無人直升機(jī)時在技術(shù)層面有怎樣的考慮?

        答:T333無人直升機(jī)采用了中航智的國際發(fā)明專利。這個發(fā)明專利目前在中國、美國、俄羅斯、歐盟、日本和沙特等主要的航空國家和地區(qū)都得到了認(rèn)證。T333的最大特色在于它是當(dāng)前世界上包括有人駕駛直升機(jī)和無人直升機(jī)在內(nèi)的所有直升機(jī)中續(xù)航時間最長的,攜帶200千克載荷情況下,續(xù)航時間能夠達(dá)到30個小時。

        另外,從最大起飛重量上來說,這款無人直升機(jī)也能夠進(jìn)入世界的第一梯隊。該機(jī)的主載荷和續(xù)航時間等性能指標(biāo)都已經(jīng)超過了世界上大名鼎鼎美國諾斯羅普·格魯曼MQ-8C“火力偵察兵”無人直升機(jī)。

        為保證續(xù)航時間,T333采用了2臺單臺450馬力(336千瓦)活塞式發(fā)動機(jī)。當(dāng)飛行器續(xù)航時間超過10個小時以上,活塞發(fā)動機(jī)在低油耗和高可靠性等方面的優(yōu)勢就開始顯現(xiàn)出來。而且,活塞式發(fā)動機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)的便捷性方面也有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢。

        T333的機(jī)身結(jié)構(gòu)重量做了全面優(yōu)化設(shè)計,這使得該機(jī)有著非常高的有效載荷比。我舉個例子,T333采用共軸雙旋翼設(shè)計,但是相較于傳統(tǒng)卡莫夫系列直升機(jī)的共軸雙旋翼結(jié)構(gòu)來說,T333的機(jī)械部件數(shù)量減少了50%以上。卡莫夫系列的共軸技術(shù)是通過連桿等機(jī)械部件通過復(fù)雜傳動機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)的,而T333的共軸技術(shù)是通過高性能的自動控制系統(tǒng)來實現(xiàn)的。通過對自動控制算法的探究和旋翼系統(tǒng)的深度優(yōu)化,新型的共軸技術(shù)可以在大幅減少機(jī)械部件的同時實現(xiàn)更好的控制效能和更快的響應(yīng)速度。

        另外,非常值得一提的是該機(jī)采用的主動抑振技術(shù)。T333無人直升機(jī)安裝的活塞式發(fā)動機(jī)本身就是一個振動源,而且整機(jī)做了大量的結(jié)構(gòu)優(yōu)化之后減重效果明顯,但是這給無人直升機(jī)帶來了振動方面的大問題。其實直升機(jī)的振動從一開始就是全世界直升機(jī)研制單位所共同面對的一個問題。以往的解決方案是通過整機(jī)振動模態(tài)的計算和全機(jī)空氣動力學(xué)的計算來對飛行器整體進(jìn)行建模,摸索全機(jī)的振動模態(tài)。但是,這種方法的劣勢很明顯,那就是隨著直升機(jī)載荷狀態(tài)的變化,整機(jī)的幾個主要共振點的位置會發(fā)生變化。

        因此,在實際飛行過程中,設(shè)計師很難真正把所有的共振點排除在飛行包線之外。而無人直升機(jī)本身的使用范圍非常廣,掛載形式和飛行狀態(tài)也比較多樣化,有的客戶需要用它來掛載光學(xué)吊艙,有的客戶或許會需要無人直升機(jī)的短翼掛載其他的儀器設(shè)備,因此其共振點的問題會更加突出。我們在T333無人直升機(jī)上采用了先進(jìn)的主動抑制振動器技術(shù)。該技術(shù)使得無人直升機(jī)擁有隨時測量整機(jī)振動狀態(tài)的傳感器,并且經(jīng)過計算之后,能夠用主動產(chǎn)生的振動來消解或者抑制整機(jī)的振動。這種目前在國內(nèi)尚不多見的技術(shù)使得我們可以在全機(jī)減重方面走得更遠(yuǎn),讓飛行器擁有更高的載荷比和更長的續(xù)航時間。

        問:研制一款具有競爭力的無人機(jī)產(chǎn)品,技術(shù)方面是唯一應(yīng)該關(guān)注的問題么?除此以外還應(yīng)關(guān)注些什么?

        答:除了技術(shù)上的突破之外,我們進(jìn)行研發(fā)和生產(chǎn)的時候,要在其他兩個方面有比較深刻認(rèn)識。

        首先,作為一種產(chǎn)品或者說是一種商品,在設(shè)計的時候,就應(yīng)當(dāng)考慮用戶的需求。T333無人直升機(jī)在設(shè)計的時候,預(yù)留了艙內(nèi)、艙外的多個掛載位置,另外還專門設(shè)計了可以掛載多種載荷的短翼,還為吊載功能預(yù)設(shè)了機(jī)腹掛點。

        另外,產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性是個非常重要的因素。還是以T333無人直升機(jī)為例,該機(jī)擁有1.5噸的有效載荷,其續(xù)航能力全球領(lǐng)先,而且不需要飛行員。在這樣的性能指標(biāo)下,該機(jī)的售價與貝爾同級別的有人駕駛直升機(jī)相當(dāng),或者說售價僅僅是“海豚”直升機(jī)的一半。這樣就擁有了比較強(qiáng)的市場競爭力。

        問:作為一家以無人機(jī)研制、系統(tǒng)集成、行業(yè)應(yīng)用研究及系統(tǒng)服務(wù)為主營業(yè)務(wù)的企業(yè),中航智的未來愿景是什么?您對未來無人機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向有怎樣的研判?

        答:T333無人直升機(jī)在2016年珠海航展上是首次公開亮相。我們?yōu)榱搜邪l(fā)這款無人直升機(jī)已經(jīng)耗費了近8年時間。包括阿古斯塔、貝爾、西科斯基、空客直升機(jī)等機(jī)型來說,3噸級別的直升機(jī)市場最大。我們想把中航智打造成擁有共軸雙旋翼直升機(jī)、單旋翼帶尾槳直升機(jī)以及其他類型飛行器在內(nèi)的多型號、大系統(tǒng),且自身技術(shù)特色濃郁的創(chuàng)新型飛行器研制企業(yè)。上世紀(jì)前10年飛機(jī)剛剛上天不久的時候,很少人能夠清晰地描繪出未來的飛機(jī)會是什么樣子,但是真正能夠摸清技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)和趨勢的企業(yè)最終還是成長為具有技術(shù)引領(lǐng)效應(yīng)的產(chǎn)業(yè)巨頭。

        如今,能夠垂直起降的飛行器有直升機(jī),也有傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī),還有一些旋翼和固定翼復(fù)合的機(jī)型,我們對這些類型的飛行器都很有興趣。但是,我認(rèn)為,任何一家以技術(shù)為核心競爭力的企業(yè)都不應(yīng)該去追趕技術(shù),而是應(yīng)該具備前瞻性,在技術(shù)發(fā)展的初期去關(guān)注各種可能性。因為,一旦錯過了技術(shù)上的引領(lǐng)地位的話,有可能會耗費20年甚至30年的時間來追趕,在這段時期,資金、標(biāo)準(zhǔn)和話語權(quán)的失去會是任何一家明智的企業(yè)所不愿見到的。

        另外,我們正在努力讓T333無人直升機(jī)獲得中國民航總局頒發(fā)的適航許可。之所以要堅持這樣做,不僅僅是為了T333這款直升機(jī)本身,更重要的是我們想通過這件事情來探索出一套真正適用于無人直升機(jī)的適航標(biāo)準(zhǔn),以及弄清楚這樣的標(biāo)準(zhǔn)具體的產(chǎn)生過程。這對于未來無人直升機(jī)乃至整個無人機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有很大的意義。

        根據(jù)我們的研究,未來有人駕駛的飛機(jī)和無人機(jī)之間的任務(wù)重合度會在60%左右。未來的有人機(jī)和無人機(jī)的發(fā)展會逐漸融合。有人機(jī)和無人機(jī)之間的界限會逐漸模糊。未來無人機(jī)的自主性會非常強(qiáng),其可靠性也會有很大的提升。一款飛行器,當(dāng)飛行員坐進(jìn)去的時候,就是有人駕駛飛機(jī),而它本身實際上又會擁有自主飛行的能力。因此,我們的目光不會僅僅局限在無人機(jī)領(lǐng)域。趨勢不可違背,在有人機(jī)和無人機(jī)的技術(shù)發(fā)展道路開始相互融合的當(dāng)下,我們會投入相當(dāng)多的精力來研究無人機(jī)的飛行與人之間的關(guān)系。我們努力研發(fā)出具有技術(shù)繼承性的成熟平臺,這樣在今后新型飛行器的研制過程中,在適航和可靠性方面就會有相當(dāng)好的順承性。

        我們希望能夠走出像卡莫夫、西科斯基、空客直升機(jī)那樣的發(fā)展道路,擁有自己明確的技術(shù)路線。作為一家中國民營技術(shù)型企業(yè),我們認(rèn)為摸索并發(fā)展出一種能夠代表中國工程師,代表中國航空飛行器特色的技術(shù)發(fā)展路線既是我們的夢想,也是我們當(dāng)前正在努力的方向。

        責(zé)任編輯:五邊

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