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《大飞机》:柔翼无人机 —— 消雾市场新宠

2014年06月24日 10:49   来源:《大飞机》杂志   文夷 邱唯

  柔翼无人机是一种无人驾驶的飞行器,其机翼由柔软的特纺材料制成,可以随意折叠和收放,故被称为柔翼无人机。

  全国人大代表、中航工业航宇公司董事长马永胜在今年“两会”期间对外透露,针对近年全国出现的大范围雾天,航宇公司已经研制出新型柔翼无人机。2013年下半年,该机完成了携带消雾剂和消雾设备的空中播撒试验,填补了国内该领域的空白。

  近年来,我国多地连续出现严重的大雾天气,不仅影响交通运输和人们的出行安全,而且严重威胁国民健康。每年冬春两季,全国多个城市都会出现大雾迷漫的天气,成为“雾都”、“雾城”和“雾区”。

  大雾天气造成航班无法按时起飞、轮船无法按时出港、高速公路被迫封闭,给人们的生活和工作带来了极大不便。由于大雾天气能见度降低而造成的各种交通事故频频发生,去年5月8日,京昆高速公路曾发生多起车祸,最严重的一起造成数十辆车连环相撞,滞留车辆绵延数里,罪魁祸首就是大雾天气。

  此外,大雾天气还会对电力、通讯等设施造成损坏。为消除大雾,人们进行了很多尝试。一些传统的方法,如通过人工扰动空气或在雾区加热等方法进行人工消雾,飞机使用成本高,机动灵活性差,飞行员安全风险大。因此,研制安全、性能优良的无人机刻不容缓。

  在2012年全国气象年度工作会议上,应邀参会的航宇公司代表提出一个创新构想——将军用柔翼无人机进行改进,用于消雾治霾,这一设想得到了与会代表的好评。

  实际上,早在2010年,航宇公司就研制出柔翼无人机并试飞成功,只是没有用于民用航空领域。为了利用柔翼无人机开展消雾工作,航宇公司研发团队调集了12名技术骨干,对新型动力冲压翼伞、自主导航飞控和发射技术等进行了创新,项目取得了突破性进展。

  柔翼无人机具有运输和起飞一体化、飞行灵活、遇险可自救、消雾成本较低等特点。在无人机的机身上方有一个像“滑翔伞”一样的装备,虽然它与平常的机翼形状完全不同,但这就是无人机的翅膀,叫柔翼。多根特殊材料制成的绳子一头牵在机身上,一头牵在柔翼上,通过调节绳子的长短与方向,便可改变柔翼的形状,从而控制无人机的飞行方向。此外,在柔翼无人机的机舱内还设置了一个应急回收降落伞。当柔翼或发动机不受控时,应急回收降落伞会自动弹出,可以实现紧急迫降。

  新型柔翼无人机的重量很轻,加上伞翼大约只有240千克左右,飞行高度从十几米到5000米,飞行距离可以长达200千米,可自动控制、自动穿行、自动播撒。

  航宇公司正在研制的机型最高可搭载700公斤消雾催化剂,在5公里范围内进行消雾作业。该机具有巡航时间长、范围广、体积小、重量轻、使用便捷等优点,无复杂起降要求,特别适用于机场、港口等地区。

  与目前消雾作业常用的固定翼飞机相比,柔翼无人机的采购成本和维护成本仅是前者的1/5至1/3,使用成本是其1/10,能极大地提高消雾除霾工作的效率和水平。

  以某大型机场为例,如果该机场有4架可以携带200千克消雾剂的无人机,2架飞机交替作业,就可以显著降低大雾对航班起降的威胁,尤其可以防止雾气消散后又重新聚集。

  据该机设计师介绍,柔翼无人机装好伞翼后,通过汽车拖曳起飞,按照事先设定好的程序自主飞行。即使是在浓雾中,无人机也能按设定路线精准飞行,快速到达消雾地点,通过喷撒催化剂(主要为吸湿性粒子,像盐、尿素等)使雾消失。

  在柔翼无人机的综合性演示试验中,参加演示试验的宁波港股份有限公司油港轮驳分公司、中国南方电网公司、中天火箭公司、北京防化研究院等客户和合作单位代表,对柔翼无人机消雾平台系统给予了高度评价,认为该平台状态稳定,具备实际使用价值。

(责任编辑:缪杰娴)