2016年11月1日至6日,第十一届中国国际航空展在珠海盛大举办。这是一个规模空前的展会,130余架飞机云集,总展馆面积达8万余平方米,参加国家和地区42个,国内外参展商700余家,航展的规模、质量和水平实现历史新突破。其中,珠海隆华XV-2农业植保型无人直升机、XV-3警用型无人直升机正式亮相,它们的“心脏”动力系统来自重庆——隆鑫通用动力股份有限公司(以下简称“隆鑫通用”)研发与制造。而在2014年11月,XV-1无人直升机样机就已在珠海航展上正式发布。

XV-2农业植保型无人直升机、XV-3警用型无人直升机亮相2016第十一届中国国际航空展

XV-2农业植保型无人直升机、XV-3警用型无人直升机亮相2016第十一届中国国际航空展

依托传统优势,积极孵化发展新兴业务

隆鑫通用创建于1993年,2012年登陆A股市场。其总部设立于重庆,公司在全国各地拥有20余家控股公司和参股公司,是一家涵盖发动机、机车、智能电源、无人机、汽车零部件等业务领域的大型综合制造型企业,产品畅销全球100多个国家和地区,与BMW、TORO、Cummins等全球500强企业建立了战略合作伙伴关系。

“科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑,必须摆在国家发展全局的核心位置。”党的十八大明确提出:强调要坚持走中国特色自主创新道路、实施创新驱动发展战略。构建以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系。隆鑫通用制定了依托传统优势,积极孵化发展新兴业务的方向。重点培育和打造“无人机+农业信息化、微型电动车、智能电源”三大新业务的领先优势,构建以“无人机+农业信息化”为核心的“精准农业运营服务平台”。

时间来到两年前。2014年11月5日,隆鑫通用与清华大学航天航空学院王浩文教授,和深圳力合创投有限公司及珠海清华科技园创业投资有限公司,合资成立了珠海隆华直升机科技有限公司,主要从事无人航空器(无人直升机)整机系统及零部件的研发、制造和销售。

王浩文教授任珠海隆华无人机项目总设计师。早在2010年8月,王浩文教授带队的清华大学无人直升机项目已正式开展。2011年11月,隆鑫通用向清华大学直升机项目组提供大排量摩托车发动机用于项目研发。这为后来的合作打下了基础。

2012年6月,清华大学无人直升机项目组提交了“直升机动力系统及使用此系统的直升机”发明专利申请,提出了无人直升机动力系统/减速器一体化设计理念,并开始着手进行样机的研制工作。2013年4月,安装了大排量摩托车发动机的第一架无人直升机原理样机成功实现了短时近地悬停实验,初步验证了发动机、旋翼和飞控系统等关键系统的可行性。8月首架XV-1无人直升机样机完成总装。

“LH600发动机、下反桨叶、流线型机身”,2014年11月珠海航展珠海航展5号馆,备受关注的隆鑫通用首款无人机产品——“XV-1”正式揭开了它神秘的面纱。耀眼的外观、出色的技术参数吸引了众多挑剔的目光……

接下来的两年里,在高端技术研发团队支持下,在强大生产制造能力的保障下,不断技术创新,经过一系列的组装下线,离地飞行试验,场外试飞,自主航迹飞行测试等环节,珠海隆华的农业植保型、警用型两款新机型无人直升机又在今年的珠海国际航展上亮相了。

2015年9月,清华大学教授、博士生导师王浩文(左二)与团队讨论飞机相关事宜

2015年9月,清华大学教授、博士生导师王浩文(左二)与团队讨论飞机相关事宜

发展无人机植保,实现科学种田增收致富

无人机作为一种性能优越的空中平台,最早应用于军事领域。但随着技术发展及社会变革,无人机开始在民用领域迅速发展,尤其是在农业植保方面。

植保无人机是用于农林植物保护作业的无人驾驶飞机,主要是通过地面遥控或GPS飞控,来实现喷洒药剂作业。无人机植保作业与传统植保作业相比,具有精准作业、高效环保、智能化、操作简单等特点,为农户节省大型机械和大量人力的成本。植保无人机服务农业在日本、美国等发达国家得到了快速发展,俄罗斯、韩国等国家也将植保无人机广泛应用于农业。

2016年10月国务院发布的《全国农业现代化规划2016-2020》中明确指出,到2020年国家将力争完成10亿亩集中连片、稳产高产的高标准农田。坚守18亿亩耕地红线的同时,积极推动农业现代化的发展是当务之急。根据国土资源部此前公布的数据显示,2015年我国实际农作物耕地面积约为20.25亿亩。2016年,农业植保无人机逐渐成为行业新宠,各地陆续出现使用无人机用于植保的案例。为让农民早日实现科学种田,走上科学致富的道路,中国农业植保发展是必然趋势!有专家预计到2020年,中国植保无人机需求量是10万架,无人机植保从业人员需求量是40万人。

2016年2月,隆鑫通用与黑龙江省哈尔滨市双城区政府在双城签订《战略合作框架协议》,双城区选定公司作为在其辖区内380万亩大田农作物的无人机航化作业战略合作伙伴,公司研发的XV-2专业级植保无人机将在双城区所属区域的水稻、玉米、旱地蔬菜等不同类别的大田作物地块进行航化喷洒作业的示范和推广。9月中旬,XV-2专业级农业植保无人机在哈尔滨双城区完成了符合大田作业模式要求的超视距、低高度、额定速度的自主航迹飞行科目测试验证工作,达到了预期目标,为接下来无人机设计定型和量产作好了准备。

2016年9月,XV-2专业级农业植保无人机在哈尔滨双城区完成了符合大田作业模式要求的超视距、低高度、额定速度的自主航迹飞行科目测试验证工作

2016年9月,XV-2专业级农业植保无人机在哈尔滨双城区完成了符合大田作业模式要求的超视距、低高度、额定速度的自主航迹飞行科目测试验证工作

专访专家

王浩文教授是清华大学航天航空学院首席研究员,珠海隆华直升机科技有限公司无人机项目总设计师。长期从事直升机设计方面的科研和教学工作,研究方向包括新概念旋翼飞行器设计、直升机动力学等。曾主持及参与重大型号攻关项目、总装武器装备创新项目、国防“863”课题和国防预先研究课题20余项,工程经验丰富。先后获得国防发明一等奖1项、国防科技二等奖1项、三等奖2项。就无人机的研制与发展,本刊记者对他进行了专访。

《重庆与世界》:王教授您好。您带领的研发团队一直从事直升机总体设计、直升机动力学和飞行控制方面的研发工作,当初采用隆鑫通用生产的“摩托车发动机”有怎样的原因?无人机技术在我国已相对成熟,你们有怎样的创新技术?

王浩文教授:隆鑫通用生产的大排量四冲程摩托车发动机具有高功重比、液冷、燃油消耗率低等特点,在技术上与航空发动机有很多相似之处,基于清华团队的发明专利,我们有能力在短时间内研发出无人机所需的发动机/传动系统/起动机/发电机集成动力系统,进一步提升无人机整体性能。另外,隆鑫强大的发动机量产制造能力和完善的质量控制能力为“中国制造”与“中国创造”的结合提供了保障。

无人机需求、市场及技术方兴未艾,仍有很大的想象和发展空间。清华研发团队本着自主创新的理念,已经取得了一些创新成果,并在XV系列直升机上逐步得到应用,例如:飞行器-动力系统一体化设计;第四代高性能旋翼;旋翼-尾桨混合动力,等等。

2016珠海第十一届国际航空航天博览会上,隆鑫通用动力股份有限公司董事长高勇(左三)与隆华无人机总设计师王浩文教授(左四)及设计师们合影

2016珠海第十一届国际航空航天博览会上,隆鑫通用动力股份有限公司董事长高勇(左三)与隆华无人机总设计师王浩文教授(左四)及设计师们合影

《重庆与世界》:XV-2、XV-3无人直升机有哪些优良性能?在国内有怎样的竞争优势?

王浩文教授:XV-2是目前我们所了解到的世界上最大的植保无人直升机,最大起飞重量和载药量均比日本著名的雅马哈植保无人机大1倍多。另外,XV-2采用了自主航迹飞行技术,喷洒过程中无需飞控手干预。

低成本是我们研发XV系列直升机的一个重要理念,我们希望开发出中国农户买得起、用得起的植保无人直升机,因此在器件选择、工艺与制造环节上,我们充分利用了珠三角地区的配套加工优势,加之发动机和飞行控制系统等关键部件可以自己制造,因此价格竞争优势明显。例如,上述XV-2的起飞重量和载药量比雅马哈大1倍,但是我们的价格可以做到与之相当。

XV-3与XV-2平台技术相同,70千克的有效载荷足以装备高精度的云台和警用大功率广播系统,使无人机既有“眼睛”,也有“嘴巴”,满足反恐维稳的要求。