范燕燕

無人駕駛飛機(jī)，被稱為“現(xiàn)代空中機(jī)器人”，它的出現(xiàn)，不但顛覆了飛行駕駛的原有觀念，同時也使航空科技創(chuàng)新進(jìn)入了一個新紀(jì)元。

根據(jù)保守估計，截止到2022年，中國的軍用和民用無人機(jī)需求總額將超過134億美元。由此可見，中國作為無人機(jī)的最大消費者之一，未來市場容量及應(yīng)用前景十分可觀。在科技創(chuàng)新的浪潮下，無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展正在吸引著世界的目光。

在中國北京，也有這么一位科學(xué)家，長期投身于中國無人直升機(jī)的研制工作，一直企望著中國航空科技能夠借無人機(jī)這一契機(jī)，趕上世界航空科技的前沿。他就是王吉東，高級工程師，北京航空航天大學(xué)航空科學(xué)與工程學(xué)院直升機(jī)所副所長。

投身無人直升機(jī)，緣來已久

時光追溯到30年前，那時候的王吉東被康德的《星云假說》、恩里科·費米的《原子在我家中：我與恩里科·費米的生活》、愛因斯坦的《相對論》吸引，對理論物理產(chǎn)生了濃厚的興趣，甚至已達(dá)到了癡迷的程度。上大學(xué)時，他本著既能把自己所學(xué)的理論知識進(jìn)行應(yīng)用，又能給社會做出直接貢獻(xiàn)的初衷，選擇了北京航空航天大學(xué)的飛行器設(shè)計專業(yè)進(jìn)行學(xué)習(xí)。進(jìn)入北航之后，王吉東積極投入到學(xué)校舉辦的各種關(guān)于飛機(jī)的科技活動中，他利用業(yè)余時間制作了模型飛機(jī)的投彈裝置，參加了兩個學(xué)期的超輕型飛機(jī)實踐課，并在蜜蜂11的機(jī)翼靜力試驗中展現(xiàn)了突出的組織能力。在大三的時候，王吉東敏銳察覺到計算機(jī)對科技的巨大作用，因此輔修了北航計算機(jī)專業(yè)的課程。這一切，都為他今后留校參與無人駕駛直升機(jī)的研制工作奠定了堅實基礎(chǔ)。

人類對無人機(jī)的研制歷史悠久，而中國對無人駕駛直升機(jī)的研制可能要追溯到1979年的中越戰(zhàn)爭時期。當(dāng)時山區(qū)作戰(zhàn)易守難攻，越南士兵以山作為掩體，我方的大炮打過去之后，并不能確定能否擊中。這時，中國軍方就提出：能否研制一個設(shè)備飛到天空中來監(jiān)測炮打的準(zhǔn)確與否，而這個艱巨任務(wù)就落到了北航的手中。立足于國際大環(huán)境并基于之前國內(nèi)的研究基礎(chǔ)，北航的專家們清晰地認(rèn)識到無人直升機(jī)的研制是未來科技的方向所在。北航在上世紀(jì)60年代曾研制過“北京十號”單人共軸直升機(jī)，在此基礎(chǔ)上，北京航空航天大學(xué)提出了共軸無人機(jī)研制項目，并在1992年正式立項。當(dāng)時，恰逢王吉東大學(xué)畢業(yè)，對無人機(jī)研制的興趣與渴望，讓他毅然決然的選擇了留校參與共軸無人直升機(jī)的研制。

王吉東最初承擔(dān)的任務(wù)是設(shè)計直升機(jī)旋翼的槳轂，因為以前沒學(xué)過直升機(jī)，幾乎從零開始。為了完成任務(wù)，王吉東找了大量有關(guān)直升機(jī)的書籍，不分晝夜地讀了起來，加上單位一些老同志的幫助，最終出色地完成了任務(wù)。完成了槳轂設(shè)計后，王吉東又承擔(dān)了復(fù)合材料槳葉的設(shè)計。這一任務(wù)對于一個剛工作半年的年輕人來說，相當(dāng)具有挑戰(zhàn)性。王吉東沒有退縮，他搜集北航圖書館所有有關(guān)直升機(jī)槳葉設(shè)計的文獻(xiàn)，系統(tǒng)進(jìn)行了研究，同時又找來米里的《直升機(jī)設(shè)計與計算》和約翰遜的《直升機(jī)理論》進(jìn)行了深入閱讀。為了更好的完成這一任務(wù)，王吉東還發(fā)揮了在計算機(jī)方面的特長，充分利用計算機(jī)輔助設(shè)計（cAD）技術(shù)，率先在單位推廣計算機(jī)制圖和設(shè)計。經(jīng)過近1年的努力，王吉東終于完成了包括復(fù)合材料槳葉結(jié)構(gòu)和模具的設(shè)計任務(wù)。隨后，王吉東又緊鑼密鼓地參與到直升機(jī)零部件強(qiáng)度試驗，槳葉模態(tài)試驗以及動部件旋翼塔試驗工作中，并在直升機(jī)動力學(xué)老專家張曉谷的指導(dǎo)下，發(fā)現(xiàn)并解決了一個類似直升機(jī)“地面共振”的動力學(xué)問題。1995年6月，北航研制的共軸直升機(jī)成功實現(xiàn)了系留飛行，9月又成功實現(xiàn)了首飛。從開始設(shè)計到成功首飛，總共用了不到3年時間。從此，中國有了自己的共軸直升機(jī)。王吉東在其中做出了重要的貢獻(xiàn)。

經(jīng)過長期艱苦的工作，北航的共軸無人直升機(jī)在2001年實現(xiàn)了海拔3000米飛行測試，2005年實現(xiàn)了50公里自主往返飛行試驗。這些試驗成果，都創(chuàng)造了中國無人直升機(jī)多項飛行記錄。展望未來信心滿懷

星云浩瀚、蔚藍(lán)無際，人類對藍(lán)天的向往可能要追溯到幾百年前。也許誰都不會想到，在21世紀(jì)的今天，科技能進(jìn)步得如此迅速。在二十余年的共軸無人直升機(jī)的研制過程中，王吉東對科技進(jìn)步有著切身的感受。從開始研制共軸無人直升機(jī)，他就一直想象著能有一天，敲一下鍵盤回車鍵，無人直升機(jī)就能自己飛到天安門上空轉(zhuǎn)一圈然后回來，平穩(wěn)地降落在試驗場。目前，這一技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了。而在他的腦海里，一幅更宏大的未來無人直升機(jī)技術(shù)發(fā)展藍(lán)圖已經(jīng)浮現(xiàn)，現(xiàn)在，他也正在朝著這個方向不懈努力著。

王吉東認(rèn)為：雖然航空工程對于美國來說已經(jīng)不被看成高科技產(chǎn)業(yè)，但對于中國來說卻仍有很大的發(fā)展空間。在中國，航空器的普及應(yīng)用還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒到美國的程度。但中國航空產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，不能簡單照搬美國，如何在這個領(lǐng)域中實現(xiàn)跨越式發(fā)展，才是我們真正要做的事情。當(dāng)前，應(yīng)該趕緊抓住電子技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的最新成果，與航空器緊密結(jié)合，研制出新一代高度智能的無人飛行器系統(tǒng)，實現(xiàn)中國航空產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展。如果成功實現(xiàn)這個跨越，中國的航空產(chǎn)業(yè)必將像高鐵一樣，超過美國，成為又一項引領(lǐng)世界前沿的高新產(chǎn)業(yè)。

在王吉東的眼中，無人飛行器的實現(xiàn)相較于無人汽車來說更容易。一般來講，無人汽車和無人飛行器一樣主要依靠車內(nèi)的以計算機(jī)系統(tǒng)為主的智能駕駛儀來實現(xiàn)無人駕駛。但無人汽車面對的路況有時極為復(fù)雜，有很多情況都無法預(yù)知。但在空中，情況就簡單許多，借助新一代空管系統(tǒng)，空管部門可以把可用飛行航路設(shè)計成電子走廊，這些電子走廊儲存在每一架無人飛行器里面。當(dāng)無人機(jī)飛行時，只能在電子走廊里飛行，如果超越，飛控系統(tǒng)會自動報警，并自動控制飛行器返回到正確航線上。這種無形的電子航線系統(tǒng)，既保證了飛行器的安全，又實現(xiàn)了飛行器的有效管理，一旦研制成功，必定會徹底改變?nèi)祟愇磥淼目罩薪煌ǚ绞健?/p>

而想要實現(xiàn)這個美麗藍(lán)圖，王吉東和他的研究伙伴們所要做的工作還很多，包括促進(jìn)智能空中交通網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，針對航空設(shè)立專用無線網(wǎng)絡(luò)等?？梢灶A(yù)見，航空工程想要實現(xiàn)跨越式發(fā)展，機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。二十余年在高等學(xué)府的漫漫科研路，王吉東對國內(nèi)的科研教育體制有著深切的認(rèn)識和體會。由于經(jīng)常去美國高校進(jìn)行交流，王吉東對美國的高等教育和科研情況也比較了解。“美國的高等院校比較重視基礎(chǔ)研究，工程研究技術(shù)往往是大公司在做。而中國不同，中國整個工業(yè)體系還比較落后，高校反倒能夠較早接觸到一些先進(jìn)的理念和技術(shù)。所以，一些新的工程項目往往在高校先搞了起來，然后推廣到其它企業(yè)、研究所。國家應(yīng)充分利用好這一特點，制定針對性的政策，促進(jìn)這些成果盡快轉(zhuǎn)化成成熟產(chǎn)業(yè)。另外，國家應(yīng)該加大對高校教師的投入，讓教書育人的老師能安心工作，專心培養(yǎng)高水平的人才。這樣，我們國家高科技產(chǎn)業(yè)才能有希望?！?/p>

近幾年來，王吉東又先后承擔(dān)了某中型無人直升機(jī)技術(shù)、國家“863”計劃“某型空間站飛控導(dǎo)航與自主任務(wù)規(guī)劃技術(shù)”研究等，最近又一直在為系統(tǒng)性的通用飛機(jī)和無人機(jī)產(chǎn)業(yè)在奔忙。在他心中，一直憧憬著做大、做強(qiáng)中國航空產(chǎn)業(yè)的那一天。