王吉東：不滅的航空夢

范燕燕

無人駕駛飛機，被稱為“現(xiàn)代空中機器人”，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)新進入了一個新紀元。

根據(jù)保守估計，截止到2022年，中國的軍用和民用無人機需求總額將超過134億美元。由此可見，中國作為無人機的最大消費者之一，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的研制工作，一直企望著中國航空科技能夠借無人機這一契機，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)院直升機所副所長。

投身無人直升機，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)的理論知識進行應(yīng)用，又能給社會做出直接貢獻的初衷，選擇了北京航空航天大學(xué)的飛行器設(shè)計專業(yè)進行學(xué)習(xí)。進入北航之后，王吉東積極投入到學(xué)校舉辦的各種關(guān)于飛機的科技活動中，他利用業(yè)余時間制作了模型飛機的投彈裝置，參加了兩個學(xué)期的超輕型飛機實踐課，并在蜜蜂11的機翼靜力試驗中展現(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對科技的巨大作用，因此輔修了北航計算機專業(yè)的課程。這一切，都為他今后留校參與無人駕駛直升機的研制工作奠定了堅實基礎(chǔ)。

人類對無人機的研制歷史悠久，而中國對無人駕駛直升機的研制可能要追溯到1979年的中越戰(zhàn)爭時期。當時山區(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識到無人直升機的研制是未來科技的方向所在。北航在上世紀60年代曾研制過“北京十號”單人共軸直升機，在此基礎(chǔ)上，北京航空航天大學(xué)提出了共軸無人機研制項目，并在1992年正式立項。當時，恰逢王吉東大學(xué)畢業(yè)，對無人機研制的興趣與渴望，讓他毅然決然的選擇了留校參與共軸無人直升機的研制。

王吉東最初承擔的任務(wù)是設(shè)計直升機旋翼的槳轂，因為以前沒學(xué)過直升機，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)直升機槳葉設(shè)計的文獻，系統(tǒng)進行了研究，同時又找來米里的《直升機設(shè)計與計算》和約翰遜的《直升機理論》進行了深入閱讀。為了更好的完成這一任務(wù)，王吉東還發(fā)揮了在計算機方面的特長，充分利用計算機輔助設(shè)計（cAD）技術(shù)，率先在單位推廣計算機制圖和設(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零部件強度試驗，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“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。王吉東在其中做出了重要的貢獻。

經(jīng)過長期艱苦的工作，北航的共軸無人直升機在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多項飛行記錄。展望未來信心滿懷

星云浩瀚、蔚藍無際，人類對藍天的向往可能要追溯到幾百年前。也許誰都不會想到，在21世紀的今天，科技能進步得如此迅速。在二十余年的共軸無人直升機的研制過程中，王吉東對科技進步有著切身的感受。從開始研制共軸無人直升機，他就一直想象著能有一天，敲一下鍵盤回車鍵，無人直升機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技術(shù)發(fā)展藍圖已經(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)用還遠遠沒到美國的程度。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。當無人機飛行時，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。可以預(yù)見，航空工程想要實現(xiàn)跨越式發(fā)展，機遇與挑戰(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識和體會。由于經(jīng)常去美國高校進行交流，王吉東對美國的高等教育和科研情況也比較了解?！懊绹母叩仍盒１容^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，王吉東又先后承擔了某中型無人直升機技術(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)性的通用飛機和無人機產(chǎn)業(yè)在奔忙。在他心中，一直憧憬著做大、做強中國航空產(chǎn)業(yè)的那一天。