交通出行、物流運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)植保、文旅觀光、城市管理……作為新質(zhì)生產(chǎn)力的典型代表,低空經(jīng)濟(jì)正借助其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì),不斷豐富和拓展應(yīng)用場(chǎng)景,助力人們的生產(chǎn)生活。低空經(jīng)濟(jì)不僅被國(guó)家納入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),還在今年首次被寫入《政府工作報(bào)告》。根據(jù)測(cè)算,2026年我國(guó)低空經(jīng)濟(jì)規(guī)模有望突破萬(wàn)億元。
在本屆中國(guó)航展上,航天科技集團(tuán)低空經(jīng)濟(jì)主題展區(qū)展出了新型無(wú)人機(jī)、無(wú)人飛行器配套單機(jī)模型套組、人影無(wú)人機(jī)作業(yè)系統(tǒng)、反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)、低空綜合服務(wù)平臺(tái)、無(wú)人機(jī)用燃料電池、無(wú)人機(jī)用應(yīng)急電源等產(chǎn)品,從單機(jī)產(chǎn)品到無(wú)人機(jī)整機(jī)再到管理系統(tǒng)“組團(tuán)亮相”,期間還舉辦了低空經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新成果發(fā)布會(huì),為我國(guó)低空經(jīng)濟(jì)的規(guī)模化發(fā)展貢獻(xiàn)航天力量。
在本屆中國(guó)航展上,集團(tuán)公司低空經(jīng)濟(jì)主題展區(qū)展示了一系列前沿科技創(chuàng)新成果和豐富的應(yīng)用場(chǎng)景。在集團(tuán)公司低空經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新成果發(fā)布會(huì)上,九院航天時(shí)代低空科技有限公司正式揭牌成立,旨在開辟未來(lái)產(chǎn)業(yè)新賽道,加快傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。
九院作為集團(tuán)公司低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的牽頭單位,以航天電子信息技術(shù)賦能低空體系產(chǎn)品,在展區(qū)集中展示了城市低空經(jīng)濟(jì)一體化解決方案沙盤演示、支線復(fù)合翼無(wú)人運(yùn)輸機(jī)、末端多旋翼無(wú)人運(yùn)輸機(jī)、無(wú)人飛行器配套單機(jī)模型套組、赤焰激光反無(wú)系統(tǒng)等一系列低空領(lǐng)域創(chuàng)新成果。
支線復(fù)合翼無(wú)人運(yùn)輸機(jī)采用分布式推進(jìn)系統(tǒng),結(jié)合8旋翼垂直起降與尾部推進(jìn)螺旋槳,實(shí)現(xiàn)優(yōu)秀飛行操控,其續(xù)航300千米,載重100千克,實(shí)用升限4500米。系統(tǒng)具備電池冗余備份、智能路徑規(guī)劃、精準(zhǔn)空投、多任務(wù)分配及集群作業(yè)等特點(diǎn),使其在高原、海島或叢林等復(fù)雜環(huán)境中,仍能出色地完成支線物流及應(yīng)急救援任務(wù),是國(guó)內(nèi)運(yùn)載能力最強(qiáng)的支線貨運(yùn)無(wú)人機(jī)之一。
末端多旋翼無(wú)人運(yùn)輸機(jī)由多任務(wù)指控平臺(tái)和多旋翼無(wú)人機(jī)組成,配置靈活且操作簡(jiǎn)便,具備10公斤基本載重能力,不僅適用于末端智能無(wú)人配送,還能廣泛應(yīng)用于交通線路巡查、高層建筑火災(zāi)撲救以及基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)測(cè)等多個(gè)領(lǐng)域,極大地提升了“低空+物流”末端作業(yè)的效率與可靠性。
無(wú)人飛行器配套單機(jī)模型套組通過(guò)透視展示整機(jī)內(nèi)部自主研發(fā)的飛行控制、通信導(dǎo)航、任務(wù)載荷等核心組件,不僅顯示出九院在關(guān)鍵技術(shù)上的自主研發(fā)實(shí)力,還體現(xiàn)了從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)到集成測(cè)試的全方位能力,充分展現(xiàn)了九院在低空飛行器制造領(lǐng)域的全鏈條、全覆蓋的研制生產(chǎn)能力。
城市低空經(jīng)濟(jì)一體化解決方案沙盤模型是“集大成之作”,通過(guò)動(dòng)態(tài)演示空中交通、高鐵擺渡、跨海運(yùn)輸、城市物流等12個(gè)場(chǎng)景,生動(dòng)展示了先進(jìn)綠色航空器系統(tǒng)、低空可信智聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、低空安全保障體系等關(guān)鍵技術(shù)對(duì)低空經(jīng)濟(jì)的強(qiáng)大支撐作用。
經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展,十一院彩虹無(wú)人機(jī)形成了大中小型相適配、遠(yuǎn)中近程相協(xié)同的立體化家族。在本屆航展上,彩虹無(wú)人機(jī)研制團(tuán)隊(duì)面向低空經(jīng)濟(jì)新賽道,展出了彩虹-3D中程多用途無(wú)人機(jī)、彩虹-YH1000無(wú)人運(yùn)輸機(jī)、彩虹-3D指控方艙、低速風(fēng)洞縮比模型等展品。
彩虹-3D中程多用途無(wú)人機(jī)是一款低成本、高性能中空長(zhǎng)航時(shí)察打一體無(wú)人機(jī)。彩虹-3D還可廣泛應(yīng)用于航空物探、森林防火、應(yīng)急救援、遙感測(cè)繪、海洋監(jiān)測(cè)等行業(yè)。彩虹-3D指控方艙針對(duì)無(wú)人機(jī)低成本需求進(jìn)行設(shè)計(jì),內(nèi)部集成模擬訓(xùn)練系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練指控一體化展示,有可運(yùn)輸化、可集成性的優(yōu)點(diǎn)。
彩虹-YH1000無(wú)人運(yùn)輸機(jī)屬于中空無(wú)人運(yùn)輸機(jī),具有超短距起降、惡劣起降環(huán)境適應(yīng)能力的突出優(yōu)點(diǎn)。該運(yùn)輸機(jī)可用于連接中心城市與偏遠(yuǎn)縣鄉(xiāng),實(shí)現(xiàn)低成本快捷貨運(yùn),實(shí)現(xiàn)中西部偏遠(yuǎn)地區(qū)的“村村通”物資運(yùn)輸,為推動(dòng)建設(shè)交通強(qiáng)國(guó)的貢獻(xiàn)力量。
低速風(fēng)洞試驗(yàn)采用相對(duì)運(yùn)動(dòng)的模擬方法,在滿足相似理論的前提下,采用縮比模型或?qū)嵨?,通過(guò)風(fēng)洞中的氣流流過(guò)模型,測(cè)量模型上產(chǎn)生的氣動(dòng)參數(shù),即用模型試驗(yàn)來(lái)模擬飛行器在大氣中的飛行情況,為低空領(lǐng)域政策、法規(guī)等的制定提供依據(jù)。目前,十一院低速風(fēng)洞參與了我國(guó)大部分航空、航天裝備,以及各類民用、工業(yè)空氣動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)。
隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的快速進(jìn)步,無(wú)人機(jī)的非法入侵和濫用給公共安全帶來(lái)極大挑戰(zhàn),反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)、低空綜合服務(wù)平臺(tái)等產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生,成為守護(hù)低空安全的重要“神器”。
在本屆航展上,九院研制的“赤焰”激光反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)集成了先進(jìn)的雷達(dá)探測(cè)手段,能夠迅速發(fā)現(xiàn)并準(zhǔn)確定位目標(biāo),通過(guò)高精度定向穩(wěn)定跟瞄單元,實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的精確識(shí)別與持續(xù)跟蹤。系統(tǒng)不僅擁有“智慧大腦”,還配備了“火眼金睛”,并且具備排爆能力,能夠在確保精確打擊的同時(shí),最大限度減少附帶損傷,為低空安全飛行提供堅(jiān)實(shí)保障。
五院508所設(shè)計(jì)研制的光電雷達(dá)反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)融合高光譜視頻成像技術(shù)、超遠(yuǎn)距離紅外探測(cè)技術(shù)、高精度伺服控制技術(shù)、時(shí)空譜融合檢測(cè)技術(shù)及多目標(biāo)連續(xù)跟瞄技術(shù)等,形成可無(wú)人值守的超遠(yuǎn)距低慢小目標(biāo)智能指控系統(tǒng),構(gòu)建“探—檢—識(shí)—打”一體的系統(tǒng)解決方案。
反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)采用了先進(jìn)的目標(biāo)特征信息獲取、干擾和攔截技術(shù),首次引入光譜探測(cè)識(shí)別技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)的精準(zhǔn)識(shí)別和報(bào)警,而且通過(guò)使用特定干預(yù)機(jī)和先進(jìn)的定向天線進(jìn)行反制操作,有效避免對(duì)友好目標(biāo)造成干擾。
系統(tǒng)已成功應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)低慢小監(jiān)控、海上安防、漁業(yè)監(jiān)管等多個(gè)領(lǐng)域和場(chǎng)景,可有效防止無(wú)人機(jī)對(duì)重要場(chǎng)所的非法入侵和破壞,實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)的有效干擾和攔截,同時(shí)也可為生態(tài)環(huán)保、漁業(yè)監(jiān)管和安防監(jiān)控等應(yīng)用提供定制化解決方案。
為滿足湖南省通航北斗示范工程圍繞湖南省低空空域管理的改革需求,五院航天恒星打造北斗低空經(jīng)濟(jì)示范項(xiàng)目,通過(guò)對(duì)現(xiàn)有湖南省低空綜合服務(wù)平臺(tái)進(jìn)行改造,利用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)提供的定位、授時(shí)、通信三大功能,綜合集成互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、移動(dòng)通信網(wǎng)、GIS和其他智能傳感技術(shù)等,實(shí)現(xiàn)百萬(wàn)臺(tái)終端數(shù)據(jù)接入、處理、分析和共享。具有“統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的海量終端接入能力,覆蓋全業(yè)務(wù)鏈的位置數(shù)據(jù)服務(wù)、專有的高精度定位服務(wù)、行業(yè)專屬的北斗短報(bào)文運(yùn)營(yíng)服務(wù)”四大核心能力,構(gòu)建了自主可控的北斗時(shí)空信息服務(wù)體系,可為各類業(yè)務(wù)提供支撐。
此外,五院航天恒星還研發(fā)了無(wú)人機(jī)無(wú)人值守平臺(tái),可滿足行業(yè)內(nèi)定點(diǎn)范圍內(nèi)的精細(xì)巡查需求為定位,具有遠(yuǎn)程操控、自主作業(yè)、自動(dòng)充電、多級(jí)協(xié)同、智能數(shù)據(jù)處理等輔助操作手段,降低人員參與程度,解決用戶不能飛、不敢飛、飛不好的應(yīng)用痛點(diǎn),實(shí)現(xiàn)真正的全自主無(wú)人化作業(yè),以全新的產(chǎn)品形態(tài)和應(yīng)用模式推動(dòng)無(wú)人機(jī)設(shè)備在行業(yè)中的發(fā)展。目前,無(wú)人值守系統(tǒng)起飛、降落、作業(yè)、返航、充電均可自主完成,無(wú)須人工干預(yù),真正實(shí)現(xiàn)了無(wú)人化應(yīng)用。
四院中天火箭公司依托成熟的航天固體動(dòng)力技術(shù),積極謀劃布局低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè),圍繞研發(fā)制造、服務(wù)保障等領(lǐng)域進(jìn)一步延伸低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈條。
中天火箭公司結(jié)合人工影響天氣主營(yíng)業(yè)務(wù),積極向產(chǎn)業(yè)上下游拓展。該公司研制的人影無(wú)人機(jī)系統(tǒng)、消霧/消臭氧無(wú)人機(jī)作業(yè)系統(tǒng)、森林草原滅火無(wú)人機(jī)作業(yè)系統(tǒng)等無(wú)人機(jī)作業(yè)系統(tǒng)相繼推出市場(chǎng),在防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)、森林國(guó)土資源保障和生態(tài)環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域表現(xiàn)不俗。
人影無(wú)人機(jī)作業(yè)系統(tǒng)主要通過(guò)無(wú)人機(jī)播撒,達(dá)到增水、消減霧(霾)目的,具有航時(shí)長(zhǎng)、速度快、距離遠(yuǎn)等特點(diǎn),能夠較好適應(yīng)對(duì)風(fēng)雨天與夜間等復(fù)雜天氣下作業(yè)的需求,可有效彌補(bǔ)現(xiàn)有增雨防雹火箭、煙爐等裝備作業(yè)局限的問(wèn)題,提升人工影響天氣的效能。
目前中天火箭公司已具備旋翼集群無(wú)人機(jī)作業(yè)系統(tǒng)、復(fù)合翼人影無(wú)人機(jī)作業(yè)系統(tǒng),以及在研的傾轉(zhuǎn)旋翼人影無(wú)人機(jī)作業(yè)系統(tǒng)等多款無(wú)人機(jī)作業(yè)系統(tǒng)。其中,TL-120人影無(wú)人機(jī)飛行超過(guò)1000架次,是我國(guó)人影無(wú)人機(jī)業(yè)務(wù)化試驗(yàn)和應(yīng)用最多的人影無(wú)人機(jī);TL-Q700人影無(wú)人機(jī)作業(yè)系統(tǒng)具備高原起降和高海拔巡航的能力,可滿足不同的任務(wù)需求,擁有較大市場(chǎng)前景。
森林草原滅火無(wú)人機(jī)作業(yè)系統(tǒng)主要用于遠(yuǎn)程森林滅火,通過(guò)高空投放下投式滅火彈,在火源上空精準(zhǔn)起爆,達(dá)到消滅森林及草原火災(zāi)的目的。
作為影響飛行任務(wù)成敗的關(guān)鍵設(shè)備,電源可以稱作無(wú)人機(jī)的“心臟”。在本屆航展上,八院811所展出了自主研發(fā)的無(wú)人機(jī)用燃料電池、無(wú)人機(jī)用應(yīng)急電源等低空經(jīng)濟(jì)能源產(chǎn)品,為解決無(wú)人機(jī)續(xù)航難題提供“航天方案”。
結(jié)合當(dāng)下氫燃料電池?zé)o人機(jī)的發(fā)展趨勢(shì),811所航天氫能公司開展無(wú)人機(jī)用燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)品研制。傳統(tǒng)無(wú)人機(jī)多采用鋰電池等作為能量來(lái)源,相比傳統(tǒng)能源,氫燃料電池具有更高的能量密度,可為無(wú)人機(jī)提供更長(zhǎng)的續(xù)航時(shí)間和更大的載重能力,且在極低或極高的溫度中能保持穩(wěn)定性能,可適應(yīng)多樣化和極端的環(huán)境條件。同時(shí),在充電時(shí)間上也具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),僅需更換氫氣瓶,即可快速完成無(wú)人機(jī)“充電”。
此次展出的無(wú)人機(jī)用燃料電池產(chǎn)品,采用獨(dú)創(chuàng)性陰極閉式空冷金屬雙極板燃料電池技術(shù)路線,成功突破了多項(xiàng)關(guān)鍵難點(diǎn),且在核心零部件方面,實(shí)現(xiàn)了一體化集成,相比行業(yè)平均水平,功率高出10%以上,系統(tǒng)效率高出20%以上,續(xù)航時(shí)間是鋰電池的3~4倍,溫度覆蓋范圍為零下30攝氏度到零下55攝氏度,可適應(yīng)各種復(fù)雜惡劣的環(huán)境。目前,該款產(chǎn)品已成功應(yīng)用于無(wú)人機(jī)、叉車、兩輪車、場(chǎng)地車,以及應(yīng)急發(fā)電等細(xì)分市場(chǎng)。
根據(jù)用途不同,無(wú)人機(jī)電源通??煞譃橹麟娫?、啟動(dòng)電源和應(yīng)急電源三類,應(yīng)急電源則也被稱為無(wú)人機(jī)的“智能續(xù)命裝備”。811所研制的無(wú)人機(jī)用應(yīng)急電源具有更高的能量密度和更高的功率密度,可為無(wú)人機(jī)提供更長(zhǎng)的續(xù)航時(shí)間和更大的載重能力,且在極低或極高的溫度中能保持穩(wěn)定性能,可適應(yīng)多樣化和極端的環(huán)境條件。同時(shí),具有輕量化、高可靠性優(yōu)勢(shì),并采用了自研的高性能雙高電池自主核心技術(shù),在最大程度上確保產(chǎn)品的安全性和便攜性。
此外,設(shè)計(jì)師聚焦電源產(chǎn)品的安全管理開展攻關(guān),打造了無(wú)人機(jī)智能應(yīng)急用電管理單元,能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控應(yīng)急電源的狀態(tài),不僅可以在飛行中智能分配能量,避免過(guò)放或過(guò)熱問(wèn)題,還能精準(zhǔn)控制電流方向,防止反向輸出,可確保在飛行過(guò)程中或緊急情況下,電源系統(tǒng)能夠迅速、可靠地反饋各項(xiàng)參數(shù)和故障信息。若遇到電池電量不足的情況,智能系統(tǒng)能自動(dòng)調(diào)整策略,優(yōu)先執(zhí)行返航或其他緊急操作,確保無(wú)人機(jī)安全完成任務(wù)。
(作者單位:《中國(guó)航天報(bào)》)