中航工業(yè)航宇公司董事長馬永勝日前宣布我國柔翼無人機研發(fā)取得重大進展，即將在機場、港口進行首輪消霧試驗。環(huán)保部副部長翟青也透露：為摸清污染源和企業(yè)日常排放，環(huán)保部首次動用無人機成像為暗訪提供依據(jù)，分辨率高達0.04米，高清攝像頭可以看清集中排放區(qū)域的每一家企業(yè)煙囪的排放情況，更是激起了大家對無人機的興趣。
近年來，隨著無人機在民用領域的身影逐漸增多，昭示了無人機“天高任鳥飛”的應用前景。隨著無人機技術(shù)的發(fā)展，這支從戰(zhàn)場上走來的“空中奇兵”，正憑借自己獨特的優(yōu)勢，在氣象探測、海洋監(jiān)測、遙感測繪、作業(yè)飛行等越來越多的應用領域大顯身手。
此處無人勝有人
“無人機搭載氣象傳感器，可以利用無人機長航時、可穿霧等特性，在大范圍內(nèi)進行大氣測量，對霧霾的成分、形成霧霾的機理等進行監(jiān)測，為我國當前緊迫的大氣污染防治工作發(fā)揮獨特的作用。”中國航天科工三院無人機總設計師楊寶奎研究員告訴記者，目前有關課題正在向國家申報。
不同于有人機，無人機在設計時可以不必考慮飛行員的生理特征。“利用仿生學原理制成的小型無人機，長度僅有100毫米，可飛行半小時，用于偵察破案。如同一只小鳥般在樓宇之間飛行，即使撞到墻上也不會受到損傷，調(diào)整方向后可以繼續(xù)飛行。”楊寶奎介紹，無人機的優(yōu)勢在于：減少傷亡、讓飛行員遠離危險；降低成本，無人機沒有駕駛員，一般可使機體體積與重量縮小20%至40%，研制費用較低；更加靈活，機動性更強，對起飛、降落環(huán)境要求相對較低，有的類型無人機起降不需要機場跑道。
在通常人類難以到達的地方，無人機更是大有用武之地。美國是個颶風多發(fā)的國家，利用“子母”無人機，甚至可以飛行到12千米的高空，并將“子機”釋放到颶風的內(nèi)部，對颶風內(nèi)部的場強、場壓、溫度、壓力、含水量等情況進行探測。
“在地震來臨之前，會伴隨巨大能量的釋放，通過無人機對地表、大氣溫度的異常變化進行監(jiān)測，可以對地震進行及時預警。”楊寶奎說。航天科工三院推出的HW-200Ⅱ型無人機，在汶川地震、舟曲泥石流等重大自然災害發(fā)生時發(fā)揮了重大作用。從2005年開始，該型號無人機就一直為神舟飛船的發(fā)射和回收提供氣象服務。
即使是過去認為只有人造地球衛(wèi)星能做的事情，現(xiàn)在也可以使用無人機來替代價格昂貴的衛(wèi)星系統(tǒng)。比如，利用無人機更加機動靈活的優(yōu)勢，可以對局部的地形地貌進行三維精確繪圖，而衛(wèi)星只能做到二維掃描。近日，美國社交網(wǎng)站“臉譜”更是出手驚人，他們正在洽購無人機制造商泰坦航天公司，并打算通過部署1.1萬架無人機實現(xiàn)向不發(fā)達地區(qū)普及互聯(lián)網(wǎng)的計劃。
泰坦公司正在開發(fā)的太陽能無人機可在夜間利用內(nèi)部電池組的能源進行發(fā)射；在日出后，它們就可以儲存足夠的能量，可在距離地球20千米的近地空間不間斷飛行5年，通過自身攜帶的通信、勘測、大氣傳感器和其他裝備，發(fā)揮相當于“大氣衛(wèi)星”的功能，具有廣泛應用性。
由此可見，無人機的應用前景非常可觀，市場也在不斷增長。海鷹航空通用裝備有限責任公司總工程師曲蘊杰預計：“未來10年，民用無人機將占據(jù)6.1%的市場交付價值份額和12%的市場交付數(shù)量份額。”楊寶奎認為：“再過30年左右，無人機和有人機的比例可能各占50%，達到五五開，最終可能實現(xiàn)無人機占據(jù)2/3的比例。”
也許將來有一天，那些網(wǎng)購達人只要坐在家里動動鼠標，幾十分鐘后，帶著快遞包裹的無人機就會“從天而降”。
國產(chǎn)定位中高端
“要讓無人機變成‘大氣衛(wèi)星’，在空中不間斷地飛行長達數(shù)日、數(shù)月甚至更長時間，對于無人機的動力系統(tǒng)、材料的抗疲勞能力、數(shù)據(jù)存儲能力、通訊抗干擾能力等關鍵技術(shù)，都提出了嚴格的要求。”楊寶奎說。
“我國無人機技術(shù)的研發(fā)，一定要向著中高端的方向努力。”楊寶奎說，所謂“中高端”有如下的標志：飛行時間更長，從幾天、幾個月到幾年；飛行高度更高，能夠適用的空域更加廣泛，達到9千米至10千米的高空，才能翻越諸如珠穆朗瑪峰這樣的世界高峰執(zhí)行任務；數(shù)據(jù)存儲容量更大，能夠滿足存儲所獲取的數(shù)據(jù)要求；通訊能力要強，能夠和衛(wèi)星、地面指揮中心進行交流，實現(xiàn)網(wǎng)絡的互聯(lián)互通，和各種通訊接口實現(xiàn)即插即用；可靠性要高，能夠抵抗外界干擾，同時便于維護保養(yǎng)，組成系統(tǒng)易于保障，成本較為低廉。
在追趕世界一流水平時，我國無人機研發(fā)至少還要在以下5個方面發(fā)力：一是動力方面，要集中力量攻關，盡快破解長期困擾我國的無人機發(fā)動機技術(shù)難題；二是控制方面，以我國自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星導航為依托，全面提升我國無人機控制水平；三是結(jié)構(gòu)材料方面，加快研制新型非金屬復合型材料，降低機身重量，進而提高靈活性并增強其隱身能力；四是有效載荷方面，通過提高其有效載荷，搭載更多紅外成像儀、多光譜攝像儀、彩色電視攝像機、激光測距儀、合成孔徑雷達、活動目標指示器等先進光電搜索設備，提高數(shù)據(jù)搜集能力；五是數(shù)據(jù)鏈工作方面，作為體系作戰(zhàn)中重要的一員，無人機的相關數(shù)據(jù)鏈工作未來還需不斷加強，不斷提高其數(shù)據(jù)的加密能力、抗干擾能力等。
航天科工三院是我國飛航導彈的搖籃，飛航導彈有翼且主要在稠密大氣層飛行，與無人機在技術(shù)上一脈相承，這方面航天科工三院具有獨特的專業(yè)技術(shù)優(yōu)勢。航天科工三院的無人機擁有涵蓋總體設計、結(jié)構(gòu)、動力、導航等全產(chǎn)業(yè)鏈的配套體系，多項專業(yè)技術(shù)處于國內(nèi)領先地位。海鷹航空通用裝備有限責任公司正是其無人機產(chǎn)業(yè)化發(fā)展平臺。
據(jù)了解，目前我國民用無人機共有130余家研制單位和15000架使用量，民用無人機的種類也已逐漸豐富，包括固定翼無人機、旋翼無人機、飛艇無人機等。
“加強軍民融合，加快產(chǎn)業(yè)項目立項，加強新機型的設計開發(fā)以及和原有機型的通用、整合，加強集團化運作和運營體系建設，尋求戰(zhàn)略合作伙伴，不斷降低成本，將有助于我國無人機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。”楊寶奎說。
以無人機為代表的通用航空產(chǎn)業(yè)雖然在國內(nèi)才剛剛起步，但趨勢已相當明確，隨著未來低空空域的開放、適航標準的建立、配套體系的完善，無人機的民用市場打開已無懸念。
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