無人運輸機就要來了

嘯峰

近幾年來，中國在無人機領(lǐng)域持續(xù)發(fā)力，已經(jīng)迅速成為世界上無人機技術(shù)最領(lǐng)先的國家之一。從“翼龍”和“彩虹”系列察打一體無人機、“翔龍”遠程高空無人偵察機到“神雕”無人預警機、“利劍”隱身無人攻擊機、“暗劍”高速無人戰(zhàn)斗機，無論哪個型號與老牌無人機強國同類產(chǎn)品相比都不遜色，并且還有所創(chuàng)新。而無人運輸機的發(fā)展，則成為了中國航空技術(shù)人員在無人機領(lǐng)域發(fā)展的新方向。

“探路星”航空工業(yè)無人運輸機的首次積極探索

“探路星”是航空工業(yè)第一飛機設計研究院（以下簡稱“一飛院”）在“小鷹”500通用飛機的成熟平臺基礎(chǔ)上設計改裝的一款通用型無人運輸機，可用于執(zhí)行偵察監(jiān)視、遙感測繪、環(huán)境監(jiān)測、目標定位和通訊中繼等任務。

“小鷹”500通用飛機由一飛院自主設計，是我國第一架按照中國民航適航條例設計生產(chǎn)、擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的輕型多用途飛機。“探路星”通用型無人運輸機，繼承了原型機的優(yōu)良品質(zhì)，保留了原機經(jīng)濟高效的布局，更重要的是在系統(tǒng)性能方面做了大幅改進和提升，自主開發(fā)了飛行控制系統(tǒng)，配備了先進的地面站數(shù)據(jù)鏈路，為今后的長遠發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

“探路星”無人運輸機系統(tǒng)由系統(tǒng)平臺、數(shù)據(jù)鏈路和地面控制站三部分組成，航空工業(yè)完全掌握其氣動、結(jié)構(gòu)、強度、航電、飛控等全套系統(tǒng)設計、制造、試驗和檢驗，具有完全自主知識產(chǎn)權(quán);同時，一飛院還根據(jù)市場和客戶需求開展了各種適應性、功能性的加、改裝，不僅能夠占據(jù)無人運輸機產(chǎn)業(yè)價值鏈的頂端，更能有效保障改裝安全、運營安全、國家安全和人民生命財產(chǎn)安全。

AT200全球首款3噸位級貨運無人機

事實上，使用無人機運輸物資并不是什么新鮮事。2012年，美軍在阿富汗就曾經(jīng)使用無人直升機調(diào)運物資，當時美軍采用的是以卡曼K-Max直升機為基礎(chǔ)改裝的無人機，效果比較顯著。值得一提的是，全球首款噸位級貨運無人機是由中國研制的AT200，該機改自新西蘭P750飛機的機型，于2017年26日成功首飛。

AT200是世界上第一款載重能力超過1噸的無人機，其最大載荷達到1500千克。在此之前，世界上載重能力最強的無人運輸機是以色列的“鸕鶿”，該機最多可攜帶500千克貨物，AT200的載荷達到其三倍。與K-Max無人型和“鸕鶿”相比，AT200的弱勢是不能垂直起降，但是該機對起降場地的要求不高，適用范圍比較廣泛。

AT200大型貨運無人機正式啟動于2016年6月，由順豐速運（集團）有限公司和陜西煉石有色資源股份有限公司旗下朗星無人機公司與中國科學院工程熱物理研究所為總體單位，聯(lián)合航空工業(yè)618所、中電54所、航天773所、西工大等單位研發(fā)。

AT200

◎飛機全長11.84米

◎翼展12.80米

◎高4.04米

◎最大起飛重量3.4噸

◎貨艙容積10立方米

◎巡航時速為313公里

◎續(xù)航時間長達8小時

◎航程2183公里

◎?qū)嵱蒙?098米

AT200無人機配備了先進的飛控系統(tǒng)和指揮系統(tǒng)，徹底擺脫了對飛行員的依賴，在指控中心即可實現(xiàn)飛機的“一鍵自主起降”，還可同時控制多架無人機。只需監(jiān)控無人機的狀態(tài)，必要時由無人機飛控手進行簡單的操作即可改變飛行狀態(tài)，極大降低了貨運成本和無人機操作難度。

飛機全長11.84米、翼展12.80米、高4.04米、最大起飛重量3.4噸，可謂國內(nèi)外民用無人機領(lǐng)域個頭最大的家伙，其貨艙容積10立方米，再加上1.5噸的有效載荷，該機的貨運商載能力國內(nèi)外首屈一指。

飛鴻98

◎最大起飛重量5.25噸

◎最大載重1.5噸

◎最大容積量15立方米

◎飛行高度4500米

◎巡航速度180千米/小時

◎最大航程1200公里

◎起飛與著陸距離最短僅有150米

同時，AT200無人機巡航時速為313公里，續(xù)航時間長達8小時、航程2183公里，實用升限可達6098米，即使在陸運交通不發(fā)達及多山的西部、高海拔地區(qū)，也可高效完成點對點的貨運支線運輸。此外，該型無人機在同級別的飛機中具有驚人的起降能力，滿載貨物時200米內(nèi)即可完成起飛和著陸，能夠在未鋪筑的簡易跑道甚至是土坡、草地上起降，解決了高海拔、山區(qū)等難以抵達地區(qū)的起降問題。

飛鴻98我國首款全自主制造無人運輸機

2018年10月16日，中國航天科技集團有限公司第九研究院自主研發(fā)設計改造的大型商用無人運輸機飛鴻98，在內(nèi)蒙古包頭試驗場試飛成功。這是我國第一款全自主制造的無人運輸機。

飛鴻98是在過去我國運5B的原型機的基礎(chǔ)上改造而成的，最大的載重量可以達到1.5噸。運5B運輸機用途廣泛，自1957年首飛以來，已有超過60年的歷史。此次飛鴻98系統(tǒng)平臺是以運5B運輸機為基礎(chǔ)平臺研制的自動化無人化運輸系統(tǒng)。

飛鴻98大型商業(yè)無人機是在我國航天成熟的飛控技術(shù)、測控技術(shù)以及感知傳輸技術(shù)基礎(chǔ)上，進行了改造。該無人機的特點是起降簡易、操作簡便、技術(shù)先進、飛行可靠、成本也非常實惠。它是軍民融合一個重要載體，后續(xù)在軍民領(lǐng)域都會發(fā)揮很大的作用。

飛鴻98無人運輸機最大起飛重量5.25噸，最大載重1.5噸，最大容積量15立方米，飛行高度4500米，巡航速度180千米/小時，最大航程1200公里，起飛與著陸距離最短僅有150米，可用于復雜地形情況下的多用途物流運輸。

有人機到無人機的無縫對接

無人運輸機的優(yōu)勢在于，將飛行員的駕駛技能和應急處置經(jīng)驗，變成了飛控計算機人工智能的軟件，極大地提高了飛機的安全性;同時舍棄了飛行員座椅、救生、環(huán)控等設施，降低了相應的維護成本;最重要的是相比有人駕駛，無人機不會疲倦，可以大大提高工作效率，為物流企業(yè)大幅度降低運營成本、提高經(jīng)濟效益。對于海島、山區(qū)、高海拔運輸補給等都有很廣闊的用途。

事實上，大型固定翼有人飛機能否改為無人飛機在全球飛機界有著巨大爭議。有人機性能質(zhì)量可靠，經(jīng)濟技術(shù)指標先進，如果能夠改造成功，將大幅縮短其研制和批產(chǎn)時間，但改造的最大難點在于三個未知，即氣動特性未知、質(zhì)量特性未知、接口關(guān)系未知，其難度在某些方面甚至超過了全新研制一架無人機。

以AT200為例，研發(fā)團隊以該支線客機為載體，充分運用國內(nèi)優(yōu)勢技術(shù)，快速建立起了智能物流無人機的改造方案、研制流程和測試規(guī)范。經(jīng)過17個月的艱苦攻關(guān)，研發(fā)團隊突破了有人機改無人機總體設計、飛機一發(fā)動機一控制系統(tǒng)匹配和系統(tǒng)綜合測試等關(guān)鍵技術(shù)。同時，為保證飛行安全和系統(tǒng)可靠性，采用了多余度飛控導航系統(tǒng)、抗干擾鏈路、數(shù)字化智能配電技術(shù)等，奠定了AT200噸位級物流無人機誕生的技術(shù)基礎(chǔ)。

順豐曾經(jīng)評估認為，通過無人機運輸貨物，雖然運輸成本是汽車的三到四倍，但時間要比汽車節(jié)約3倍以上。因此，在無人運輸機的研發(fā)上，國內(nèi)快遞貨運業(yè)巨頭順豐也一直都走在了前列。不但積極參與了AT200噸位級物流無人機和飛鴻98大型商業(yè)無人機的投入研發(fā)。還于2017年正式宣布，順豐大型物流無人機總部基地項目落戶成都雙流自貿(mào)試驗區(qū)，在啟動全國首個將大型無人機運用于支線物流運輸?shù)捻椖空铰涞氐耐瑫r，也掀開了物流快遞行業(yè)無人機送貨的新篇章。

有評論指出，飛鴻98國產(chǎn)化大型商業(yè)無人機系統(tǒng)飛行試驗的成功，拉開了國內(nèi)大型商業(yè)無人機適航認證的序幕，展現(xiàn)了大型商業(yè)無人機落地應用的可行性：而作為航空工業(yè)無人運輸機的首次積極探索，“探路星”無人運輸機的研制則將為今后無人運輸機產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展樹立新的標桿。