【環(huán)球時(shí)報(bào)赴西藏特派記者李迅典宋飛孟祥夫】《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者日前來到西藏山南地區(qū),這里平均海拔超過3600米,稀薄的空氣讓每一次呼吸都變得刻意而深沉,強(qiáng)烈的陽光更刺得人睜不開眼。然而,就在山南市乃東區(qū)產(chǎn)城一體示范園區(qū)的西藏創(chuàng)博通航無人機(jī)試飛場(chǎng)上,多架無人機(jī)發(fā)出震耳的轟鳴聲,穩(wěn)穩(wěn)地沖向湛藍(lán)的天幕。為何要在被稱為“飛行禁區(qū)”的高原地區(qū)建設(shè)無人機(jī)試飛場(chǎng)?無人機(jī)在高原試飛場(chǎng)要闖過哪些難關(guān)?《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者努力在采訪一線尋找答案。
為何要在高原建無人機(jī)試飛場(chǎng)
《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者來到這個(gè)高原無人機(jī)試飛場(chǎng)時(shí)看到,5架“蒼鷹-39”高原特化型無人機(jī)列陣待命,白色的機(jī)身在熾烈日照下反射出耀眼的光澤,幾名技術(shù)人員手持檢測(cè)儀正在對(duì)無人機(jī)進(jìn)行試飛前的檢測(cè)。在工作人員的帶領(lǐng)下,記者走進(jìn)無人機(jī)測(cè)試組裝實(shí)驗(yàn)室,只見不同型號(hào)待組裝的無人機(jī)機(jī)身、骨架整齊排列著。據(jù)工作人員介紹,每一款無人機(jī)在正式投入使用前都要進(jìn)行不同程度的測(cè)試以確保其性能最優(yōu)化,從電機(jī)散熱片厚度到飛控算法參數(shù),每個(gè)零部件都要精心設(shè)計(jì)、測(cè)試。
說話間,試飛場(chǎng)上傳來轟鳴聲,5架“蒼鷹-39”陸續(xù)起飛,在海拔超過3600米的試飛場(chǎng)上,鋼鐵之翼對(duì)抗著僅是平原60%的空氣密度,機(jī)身裝備的4組螺旋槳穩(wěn)穩(wěn)將飛機(jī)帶離地面緩緩升空。當(dāng)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者仰頭追蹤無人機(jī)航跡時(shí),視野盡頭驀然撞進(jìn)震撼一幕,只見一架客機(jī)正在高空向西平穩(wěn)穿行,尾流在湛藍(lán)天幕拖出兩道纖細(xì)云線,而5架無人機(jī)正在低空進(jìn)行飛行測(cè)試,記者趕緊按下快門記錄下兩種航空器在青藏高原蒼穹下的“同框”一刻。
北京航空航天大學(xué)教授張學(xué)軍對(duì)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者表示,標(biāo)高在2438米以上的機(jī)場(chǎng)稱為高高原機(jī)場(chǎng)。我國在海拔3000米以上的高高原地區(qū)成功建設(shè)無人機(jī)試飛場(chǎng),為無人機(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,顯著提升無人機(jī)綜合競爭力,并填補(bǔ)了國家在高原無人機(jī)測(cè)試領(lǐng)域的多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)空白。
據(jù)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者了解,目前該試飛場(chǎng)率先建立了國家高原無人機(jī)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)體系,量化了不同海拔梯度下(3000米、4000米、5000米+)電動(dòng)/油動(dòng)無人機(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);專門制定了零下20攝氏度至零下40攝氏度超低溫環(huán)境無人機(jī)電池專項(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;同時(shí)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,為高原無人機(jī)設(shè)計(jì)提供核心依據(jù)。
談到在高原試飛無人機(jī)的不同之處時(shí),張學(xué)軍介紹說,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)及地磁干擾等難點(diǎn)于一體,是檢驗(yàn)無人機(jī)極限性能的天然試驗(yàn)場(chǎng)。這類試飛場(chǎng)能真實(shí)模擬高海拔、低空氣密度的飛行環(huán)境,直接驗(yàn)證無人機(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。高原試飛場(chǎng)還是抗風(fēng)能力、飛控穩(wěn)定性和導(dǎo)航可靠性的理想試驗(yàn)場(chǎng)所。
在“飛行禁區(qū)”刻下中國坐標(biāo)
在談到高原測(cè)試無人機(jī)面臨的難題時(shí),西藏創(chuàng)博通航董事長兼創(chuàng)始人張博指著一架代號(hào)“方舟”的旋翼機(jī)介紹稱,“普通無人機(jī)在5000米海拔高度執(zhí)行任務(wù)面臨著嚴(yán)峻考驗(yàn),稀薄的氧氣連火柴都點(diǎn)不著,更別說提供穩(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”。
高原試飛的難關(guān)遠(yuǎn)不止缺氧,控制是另一道要闖過的鬼門關(guān)。創(chuàng)博通航首席科學(xué)家楊帆對(duì)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者表示:“在平原靈敏的控制指令,到了高原可能完全失靈?!睏罘c團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地采用了非線性控制系統(tǒng),如同給無人機(jī)裝上了能適應(yīng)高原復(fù)雜“脾氣”的智能大腦。“無論在低海拔還是高海拔,懸停還是飛行,甚至突遇8級(jí)大風(fēng),它都能自適應(yīng)調(diào)整,保持穩(wěn)定飛行?!?/p>
據(jù)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者了解,該團(tuán)隊(duì)依托“四大技術(shù)優(yōu)勢(shì)”與“兩大核心系統(tǒng)”,使自身研制的無人機(jī)型號(hào)的極限飛行高度超過6000米,實(shí)現(xiàn)超長航時(shí)(持續(xù)飛行十幾小時(shí)),并在110公斤級(jí)平臺(tái)上創(chuàng)造了250公斤級(jí)大載荷能力,這些突破讓中國無人機(jī)在“飛行禁區(qū)”刻下中國坐標(biāo)。
“這種載荷比全球獨(dú)一份。”張博對(duì)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者說,這背后是自2009年起對(duì)核心技術(shù)的死磕,它成功打破了西方國家在相關(guān)型號(hào)上的技術(shù)壟斷。
架起一條“空中生命走廊”
山南地區(qū),邊境線漫長,地貌復(fù)雜,自然災(zāi)害頻發(fā)。張博表示,山南地區(qū)離邊境近,離需求更近。物流和人員進(jìn)出依托拉薩還算便利,以此為中心可以輻射廣袤的南部邊疆。
今年定日地震救援的場(chǎng)景讓張博刻骨銘心,當(dāng)天中午接國家應(yīng)急部指令,兩小時(shí)內(nèi)完成裝車,星夜疾馳9小時(shí)抵達(dá)震區(qū)?!耙归g紅外搜救確認(rèn)無遺漏,次日強(qiáng)風(fēng)中完成測(cè)繪,當(dāng)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)立刻跨過險(xiǎn)峰深谷,將移動(dòng)電源和取暖燃料精準(zhǔn)投送,60臺(tái)設(shè)備累計(jì)飛行322架次,架起一條‘空中生命走廊’?!?/p>
在試飛場(chǎng)上,楊帆指著面前的一架無人機(jī)對(duì)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者介紹:“這就是今年參與定日救援的方舟無人機(jī),擔(dān)架在無人機(jī)下方固定好后,垂索吊起,直飛山下救護(hù)點(diǎn),全程不落地。高原上說話都喘,20個(gè)人抬傷員下山非常困難,但使用無人機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)幾分鐘完成,搶回的是時(shí)間和生命?!?/p>
緊急救援只是任務(wù)之一,高原上的無人機(jī)還為雪災(zāi)封山中被困的牧民運(yùn)送藥品、血漿;替代人工完成森林防火、冰湖監(jiān)測(cè),成本與風(fēng)險(xiǎn)驟降;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)輸樹苗……
張博對(duì)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者說,“羚羊無人機(jī)”可以吊著40公斤重的柏樹苗,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)在無人機(jī)4分鐘直達(dá)?!币患軣o人機(jī)的轉(zhuǎn)運(yùn)效率相當(dāng)于50個(gè)人、10匹騾馬,而成本卻連傳統(tǒng)運(yùn)輸方式的一半都不到,僅2025年,無人機(jī)就為拉薩南北山綠化工程運(yùn)送苗木超120萬株,替代了90%的騾馬運(yùn)輸。
而無人機(jī)種樹則用到了更多絕活: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。樹坑定位精度達(dá)到厘米級(jí),比人工效率提升8倍。張博指著眼前的山巒說:“以前這里的山都是光禿禿的,我們利用無人機(jī)播種的森林,未來每年可儲(chǔ)水4980萬噸,固碳22.91萬噸。
對(duì)于后續(xù)是否有計(jì)劃讓國內(nèi)更多無人機(jī)研制機(jī)構(gòu)和無人機(jī)型號(hào)來試飛,張博對(duì)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者表示:“我們隨時(shí)歡迎更多無人機(jī)型號(hào)來高原測(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,開拓西藏低空經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)?!?/p>
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)部門建立數(shù)據(jù)安全管理體系,未來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,合力提升我國無人機(jī)核心技術(shù)研發(fā)水平。
臨別時(shí),張博對(duì)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者表示:“國家的需要在哪里,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)國土,這就是我們的星辰大海?!?/p>