北航無人機(jī)六十年

七十載逐夢復(fù)興，七十載奮發(fā)圖強(qiáng)。七十年來，在黨的引領(lǐng)下，中華民族以前所未有的信心與勇氣闊步復(fù)興之路，走過了不平凡的光輝歷程。七十年間，作為中國無人機(jī)事業(yè)的先驅(qū)者和開拓者，北航無人機(jī)從無到有、由弱向強(qiáng)，譜寫了中國無人機(jī)六十年發(fā)展的宏偉篇章。今年，偉大祖國即將迎來七十華誕，回眸歷史、寄語未來，本刊將從精神培育、技術(shù)探索、體制創(chuàng)新、未來發(fā)展等方面，以系列報道的形式回顧北航無人機(jī)的奮斗發(fā)展歷程。

回首六十年，北航無人機(jī)誕生于民族危難之際，成長于國家和民族奮斗之中，發(fā)展壯大于國家和民族振興之時。

1959年，北京航空航天大學(xué)建校元勛曾指出，“中國航空工業(yè)還很薄弱，但國外的無人機(jī)也才起步不久，現(xiàn)在發(fā)展無人機(jī)，也許能趕上國外無人機(jī)水平”;當(dāng)時蘇聯(lián)顧問曾感嘆，“中國同志說要在幾個月內(nèi)造出無人機(jī)，這絕對不可能”。面對前輩之憂、外人之疑，北航人警醒而動，秉持一心報國的壯志豪情蹣跚起步、敢為人先，組織120人研究團(tuán)隊，克服無法預(yù)想的困難完成“安2”的無人化改裝，北航第一型無人機(jī)橫空出世。

1969年，為應(yīng)對領(lǐng)空安全威脅，北航挺身而出，勇挑重?fù)?dān)，中國第一型“雙三”指標(biāo)的“靶六”成功首飛;

1980年，百業(yè)待興，為響應(yīng)國家建設(shè)和科學(xué)研究需要，北航積極落實《對關(guān)于“三五”期間我國飛機(jī)發(fā)展問題的建議的幾點意見》，艱苦卓絕、矢志不渝十余年，中國第一型高空高速無人機(jī)“無偵五”成功定型;

2000年，面對紛繁復(fù)雜的國際局勢，北航迎難而上，啟動研制我國第一型大型長航時無人機(jī)BZK-005（代號“長鷹”）;

2007年之后，“長鷹”系列無人機(jī)連續(xù)定型并投入使用，實現(xiàn)了我國無人機(jī)的跨越式發(fā)展，開啟了我國大型無人機(jī)應(yīng)用的發(fā)展征程。

2019年，北航無人機(jī)凝心聚力，蓄勢待發(fā)，推動改革創(chuàng)新發(fā)展步伐，向新布局、新能源、智能化等世界前沿?zé)o人機(jī)技術(shù)發(fā)起沖鋒。做中國最好的無人機(jī)，做世界一流的無人機(jī)，成為北航無人機(jī)人光榮的使命。

60年初心不改，矢志不渝。祖國的需要，始終是北航人的選擇。一路走來，在國家和民族最需要之時，北航無人機(jī)人靠前站位、迎難而上，把“無偵五”、“長鷹”系列無人機(jī)送向祖國萬里?？?，體現(xiàn)民族意志和國家實力。在大江南北的轉(zhuǎn)戰(zhàn)中，北航無人機(jī)人忘卻“小我”，可以把自己綁在汽車上拉著無人機(jī)跑，解決無人機(jī)滑跑糾偏;可以別妻離子甘忍寂寞，蹲守高原海島，為的是裝備可靠使用;可以接受質(zhì)疑和批評，從中汲取經(jīng)驗，矢志不移地發(fā)展好中國人自己的無人機(jī)，以甘當(dāng)“鋪路石”的奉獻(xiàn)精神，詮釋北航無人機(jī)人的報國志與愛國情。

60年探索創(chuàng)新，敢為人先。創(chuàng)新從來都是九死一生、關(guān)鍵核心技術(shù)要不來、買不來、討不來。在北航無人機(jī)人的不懈努力下，以“長鷹”無人機(jī)為基礎(chǔ)，發(fā)明了獨創(chuàng)的翼型設(shè)計和氣動/隱身/結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計技術(shù)，氣動總體實現(xiàn)了世界領(lǐng)先;首創(chuàng)了無人機(jī)自主飛控體系和全自主起降控制技術(shù)，在基于大數(shù)據(jù)處理、人工智能的無人機(jī)智能控制領(lǐng)域獨樹一幟;構(gòu)建了單一平臺多載荷體系和功能模塊化設(shè)計技術(shù)，標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、組合化設(shè)計獨占一席之地;與此同時，創(chuàng)造性地建立了獨立自主的無人機(jī)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計方法、設(shè)備體系，提升無人機(jī)裝備和技術(shù)的發(fā)展水平，“長鷹”系列無人機(jī)的技術(shù)成果也因此兩獲國家科技進(jìn)步一等獎。

60年責(zé)任擔(dān)當(dāng)，薪火相傳?！苞棑糸L空”是每一名航空人的堅定追求。以“長鷹”命名BZK-005無人機(jī)，體現(xiàn)的則是北航無人機(jī)人的精神寄托與責(zé)任擔(dān)當(dāng)。三代北航無人機(jī)人從“一無資料、二無經(jīng)驗、三無設(shè)備”中艱難起步，一代代傳遞精神與責(zé)任，與國家建設(shè)同呼吸、共命運(yùn)，譜寫了中國無人機(jī)的光輝發(fā)展史。無論是艱難歲月，還是快速發(fā)展的今天，北航無人機(jī)人始終與國家、民族站在一起。在一棒棒的接力傳遞中，北航無人機(jī)也由初創(chuàng)時的小隊伍，發(fā)展改制成為管理更高效、技術(shù)更專業(yè)、機(jī)制更完善的工作團(tuán)隊。面對前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，北航無人機(jī)團(tuán)隊將牢牢堅持服務(wù)國家戰(zhàn)略、體現(xiàn)國家意志的使命和初心，以大勇氣、大抱負(fù)，在強(qiáng)國、強(qiáng)軍的逐夢征途中，勇挑一代人的責(zé)任擔(dān)當(dāng)，為推進(jìn)中國無人機(jī)事業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)更大的力量。

大國重器一一“長鷹”系列無人機(jī)簡介

“飛機(jī)飛起來不難，但要飛得好就困難了，既需要高超的技術(shù)、也需要長久的經(jīng)驗積累”。

“無人機(jī)首先是飛行器，必須先把飛行器搞明白，再根據(jù)飛行原理、使用需要，把導(dǎo)航、飛控、任控、測控等都搞明白，無人機(jī)才能飛得好”。

“長鷹”（BZK-005）系列無人機(jī)是我國先進(jìn)的大型長航時無人機(jī)，凝聚了北航60余年的技術(shù)智慧、工程經(jīng)驗，也集聚了航空工業(yè)、中國電科、中船重工、航天科工、中國兵器等數(shù)十家單位的力量。

“長鷹”系列無人機(jī)在氣動性能、操穩(wěn)性能、自主控制性能、系統(tǒng)可靠性等方面國內(nèi)領(lǐng)先，分別通過一級或二級定型，具備全疆域、全天時、全天候飛行作業(yè)能力以及有人機(jī)/無人機(jī)協(xié)同作業(yè)能力。

“長鷹”系列無人機(jī)的性能如何？現(xiàn)舉幾個典型應(yīng)用的案例分析下。

一是高原飛行。我國西藏高原面積廣闊、高山聳立，特殊的地理環(huán)境、地理位置，導(dǎo)致其氧氣稀缺、氣流紊亂，高原使用的無人機(jī)必須擁有高抗荷的氣動特性、高自主的控制能力、高功率保持度的動力系統(tǒng)，才能完成起降和飛行?！伴L鷹”系列某型無人機(jī)曾在四川、西藏的高原機(jī)場（最大起降高度超過4000m）全天時飛行，不僅解決了高原起降、實用升限問題，而且能夠抵抗高原午后強(qiáng)切變氣流的沖擊。在歷次高風(fēng)險飛行中，最兇險的一次，無人機(jī)飛行高度瞬間掉了100多米、十余次進(jìn)入失速狀態(tài)后自主改出，仍然頂住壓力順利完成任務(wù)并安全返航。

二是海洋飛行。“長鷹”系列無人機(jī)可在海洋長期執(zhí)行航空遙感、監(jiān)測等任務(wù)，包括跨晝夜長時間多機(jī)不間斷飛行?！伴L鷹”已滿足海洋“三高”環(huán)境下的使用要求;跨晝夜的長時間不間斷飛行，證明其導(dǎo)航、控制、測控性能已能保證無人機(jī)長時間精準(zhǔn)覆蓋廣大區(qū)域，特別是連續(xù)多日的持續(xù)飛行充分驗證了其可靠性、安全性、維護(hù)性已達(dá)到實用要求，這對滿足廣域、持續(xù)實時遙感監(jiān)測具有重大意義。

三是現(xiàn)場快速換裝、出動?！伴L鷹”無人機(jī)實現(xiàn)了同一平臺搭載多種載荷、多源信息融合處理與控制等功能。某次試驗中，演練了無人機(jī)返場后，一小時內(nèi)降落、換裝載荷、重新起飛;再次起飛后，航路自主規(guī)劃、自主避障等任務(wù)。這說明，“長鷹”系列無人機(jī)的飛控任控一體設(shè)計、模塊化設(shè)計、智能控制設(shè)計等方面獨辟蹊徑，實現(xiàn)了中國無人機(jī)的彎道超車。

為進(jìn)一步提高航空科學(xué)與技術(shù)水平，北航成立了航空發(fā)動機(jī)研究院，在二級增壓技術(shù)、重油發(fā)動機(jī)技術(shù)、原型發(fā)動機(jī)綜合改進(jìn)技術(shù)等方面持續(xù)突破，為了讓無人機(jī)飛得更高、更遠(yuǎn);成立了智能無人飛行系統(tǒng)先進(jìn)技術(shù)實驗室、人工智能研究院，著力攻關(guān)先進(jìn)氣動設(shè)計、大數(shù)據(jù)融合處理、基于多源信息的導(dǎo)航控制、人工智能飛行與任務(wù)算法、無人機(jī)自主感知與自主決策、無人機(jī)協(xié)同/集群控制等先進(jìn)技術(shù)，讓無人機(jī)真正“無人”，真正自主飛行、自主作業(yè)。這些創(chuàng)新的研究成果已陸續(xù)應(yīng)用到“長鷹”系列無人機(jī)及新型無人機(jī)，讓北航無人機(jī)成為服務(wù)國家戰(zhàn)略、服務(wù)國民經(jīng)濟(jì)的大國重器。