軟翼輪式飛行器用于低空應急搜救的探討研究

薛富利 陳保申 羅文學

摘 要：本文分析了國內低空航空搜救的現狀，探討了“軟翼輪式飛行器”在低空搜救領域的應用技術，并進行了可行性分析，結果表明利用“軟翼輪式飛行器”裝載搜救裝備形成的“低空搜救飛行平臺”具有安全可靠，操作簡單、成本低廉等特點，用于低空應急搜救有一定的優勢。

關鍵詞：軟翼輪式飛行器；低空搜救飛行平臺；應急；低空搜救

中圖分類號：V2 文獻標識碼：A

1 概述

我國近幾年的自然災害、各類事故災害、公共衛生、社會安全等突發事件時有發生，成為了影響我國經濟發展和社會穩定的重要因素。在低空航空搜救方面存在巨大不足，尤其是超低空地面搜救器材匱乏，搜救保障裝備嚴重不足，全天候搜索救援能力低。利用“軟翼輪式飛行器”裝載搜救裝備形成的“低空搜救飛行平臺”，可以實施超低空地面搜救，在籃球場大小的平整場地上起飛，對搜救區域進行超低空搜索，收集搜索信息，及時告知后方救援人員，趕至受災人員地點實施救援，提高救援成功率。

1.1 研制狀態。目前，襄陽宏偉航空器有限責任公司成功研制的“軟翼輪式飛行器”，具備操作簡單、起飛降落不需要專用場地、搭載重量大、飛行時間長和低空（超低空）飛行等特性，可以實現災區低空搜救飛行作業。2012年6月，襄陽科學技術局組織了“軟翼輪式飛行器”科技成果鑒定會，鑒定專家包括中國工程院張勇傳院士、無人機專家張玉琢教授在內的7位教授以上的專家。科學技術成果鑒定結論為該項目總體技術具有國內領先水平。同時建議：進一步減輕產品重量，提高有效載重。

2“低空搜救飛行平臺”的技術方案

2.1 工作原理。利用“軟翼輪式飛行器”的超低空飛行能力，在飛行器上載人和搜救裝置，起飛時在地面滑行一段距離后升空，靠發動機葉片產生的推力，向前飛行，利用對傘繩的操縱改變方向，在空中轉向用左右腳蹬棒控制，控制馬達油門起飛、升空、下降或降落，駕駛員的座位周圍有框架保護，具有操作簡單，安全性高等特點。執行搜救任務時，飛行高度根據搜救場所需求高度，在5m～20m空中以40km/h～50km/h的飛行速度進行飛行搜救作業。

2.2 設備組成。“低空搜救飛行平臺”主要由“軟翼輪式飛行器”、通訊裝置、應急救生系統及搜救裝置組成，如圖1所示。軟翼輪式飛行器由沖壓翼傘、座艙系統、起落架系統、框架系統和動力系統組成。沖壓翼傘用于為整個飛行器提供升力；座艙系統用于飛行員乘坐及安裝各種設備，并與沖壓翼傘連接；起落架系統用于飛行器起飛和降落時提供支持；框架系統用于保護飛行員和機載設備的安全防護；動力系統用于提供飛行所需的動力。應急救生系統用于在在飛行器執行任務時，受氣象條件、電磁環境、設備自身狀況等不確定因素的影響，動力失效、斷電和控制失效時。確保飛行員安全著陸，保證飛行員能安全回歸地面。通訊裝置用于和指揮部門進行通訊聯絡。搜救裝置用于低空飛行時進行生命探測。

2.3 主要技術指標。最大有效載荷260kg；最大續航時間3h；最大飛行航程100km；最大飛行速度50km/h；最大飛行高度海拔4000m；起飛距離：7.6m～104m；著陸距離：3m～30m；

3 可行性分析

3.1“低空搜救飛行平臺”的飛行特點。“低空搜救飛行平臺”采用的軟翼輪式飛行器，其飛行高度可以控制在離地很近的距離飛行，甚至貼地飛行，地面起飛可在一段稍微平整的草地、沙地、土地上，并只需十幾到幾十米距離即可起飛，降落也只需稍微平整的場地，就可實現雀降、定點降落，降落的準確性極高。

3.2“低空搜救飛行平臺”的安全性

3.2.1 系統本身安全可靠：翼傘系統本身具有滑翔緩降功能，即使在動力發生故障，發動機停機無動力的情況下，也可緩緩滑翔降落，對設備和人員均不會造成損傷。

3.2.3 系統具有應急備份傘：軟翼輪式飛行器搜救系統配備有應急備份傘，在異常情況下可強制降落，如果失控，則自動打開應急備份傘，就地降落。

3.2.3“低空搜救飛行平臺”的起落架系統具有較強的緩沖性能，對系統產生的沖擊能夠完全吸收，所以可以實現安全降落完全。

3.3“低空搜救飛行平臺”的需求分析。科技部以國科發計〔2012〕693號印發《國家防災減災科技發展“十二五”專項規劃》的戰略目標中有：（1）攻克防災減災若干關鍵技術，提升應急救援裝備支撐能力。研發并集成一批高效實用的應急救援裝備。（2）進一步提升重大自然災害應急決策的科技支撐能力。研發防災減災相關數據快速獲取、遠程傳輸等技術，建立和充實重大自然災害綜合數據庫和綜合災害風險數據庫，進一步推進國家應急平臺建設，為國家防災減災決策指揮提供科技支撐。近幾年災害頻發，國家減災救災科技政策扶持力度大，市場需求迫切，所以襄陽宏偉航空器有限責任公司會利用自身的資源優勢、技術優勢、管理水平優勢和系統集成化優勢，以新思路、新方法研制軟翼輪式飛行器搜救系統，積極投身于減災救災工作中。

4 應用前景

隨著“低空搜救飛行平臺”的產業化推進，將會推進中國通用航空綜合保障服務、航空救生救援產業、通航飛機及零部件研發制造等航空產業的發展。同時，將該項技術的“搜救裝置”轉化成“植保設備”就可大力推進“臨空型現代農業”產業發展；將該項技術的“搜救裝置”轉化成“電力線路架設裝備”就可實現“快捷架線作業”，將該項技術的“搜救裝置”轉化成“地質勘探設備”就可大力推進“礦業勘探”產業發展；將該項技術的“搜救裝置”轉化成“移動通信基站”就可實現“高空基站中繼”，從而大力推進“多元化航空現代服務業”產業發展。

參考文獻

[1]蘇國鋒.復雜環境下應急低空飛行器監測技術研究[J].中國科技成果，2014（22）：24-25.