





七十載逐夢復興,七十載奮發圖強。七十年來,在黨的引領下,中華民族以前所未有的信心與勇氣闊步復興之路,走過了不平凡的光輝歷程。七十年間,作為中國無人機事業的先驅者和開拓者,北航無人機從無到有、由弱向強,譜寫了中國無人機六十年發展的宏偉篇章。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、技術探索、體制創新、未來發展等方面,以系列報道的形式回顧北航無人機的奮斗發展歷程。
回首六十年,北航無人機誕生于民族危難之際,成長于國家和民族奮斗之中,發展壯大于國家和民族振興之時。
1959年,北京航空航天大學建校元勛曾指出,“中國航空工業還很薄弱,但國外的無人機也才起步不久,現在發展無人機,也許能趕上國外無人機水平”;當時蘇聯顧問曾感嘆,“中國同志說要在幾個月內造出無人機,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人研究團隊,克服無法預想的困難完成“安2”的無人化改裝,北航第一型無人機橫空出世。
1969年,為應對領空安全威脅,北航挺身而出,勇挑重擔,中國第一型“雙三”指標的“靶六”成功首飛;
1980年,百業待興,為響應國家建設和科學研究需要,北航積極落實《對關于“三五”期間我國飛機發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“無偵五”成功定型;
2000年,面對紛繁復雜的國際局勢,北航迎難而上,啟動研制我國第一型大型長航時無人機BZK-005(代號“長鷹”);
2007年之后,“長鷹”系列無人機連續定型并投入使用,實現了我國無人機的跨越式發展,開啟了我國大型無人機應用的發展征程。
2019年,北航無人機凝心聚力,蓄勢待發,推動改革創新發展步伐,向新布局、新能源、智能化等世界前沿無人機技術發起沖鋒。做中國最好的無人機,做世界一流的無人機,成為北航無人機人光榮的使命。
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,北航無人機人靠前站位、迎難而上,把“無偵五”、“長鷹”系列無人機送向祖國萬里海空,體現民族意志和國家實力。在大江南北的轉戰中,北航無人機人忘卻“小我”,可以把自己綁在汽車上拉著無人機跑,解決無人機滑跑糾偏;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;可以接受質疑和批評,從中汲取經驗,矢志不移地發展好中國人自己的無人機,以甘當“鋪路石”的奉獻精神,詮釋北航無人機人的報國志與愛國情。
60年探索創新,敢為人先。創新從來都是九死一生、關鍵核心技術要不來、買不來、討不來。在北航無人機人的不懈努力下,以“長鷹”無人機為基礎,發明了獨創的翼型設計和氣動/隱身/結構一體化設計技術,氣動總體實現了世界領先;首創了無人機自主飛控體系和全自主起降控制技術,在基于大數據處理、人工智能的無人機智能控制領域獨樹一幟;構建了單一平臺多載荷體系和功能模塊化設計技術,標準化、系列化、組合化設計獨占一席之地;與此同時,創造性地建立了獨立自主的無人機技術標準、設計方法、設備體系,提升無人機裝備和技術的發展水平,“長鷹”系列無人機的技術成果也因此兩獲國家科技進步一等獎。
60年責任擔當,薪火相傳。“鷹擊長空”是每一名航空人的堅定追求。以“長鷹”命名BZK-005無人機,體現的則是北航無人機人的精神寄托與責任擔當。三代北航無人機人從“一無資料、二無經驗、三無設備”中艱難起步,一代代傳遞精神與責任,與國家建設同呼吸、共命運,譜寫了中國無人機的光輝發展史。無論是艱難歲月,還是快速發展的今天,北航無人機人始終與國家、民族站在一起。在一棒棒的接力傳遞中,北航無人機也由初創時的小隊伍,發展改制成為管理更高效、技術更專業、機制更完善的工作團隊。面對前所未有的機遇和挑戰,北航無人機團隊將牢牢堅持服務國家戰略、體現國家意志的使命和初心,以大勇氣、大抱負,在強國、強軍的逐夢征途中,勇挑一代人的責任擔當,為推進中國無人機事業發展貢獻更大的力量。
大國重器一一“長鷹”系列無人機簡介
“飛機飛起來不難,但要飛得好就困難了,既需要高超的技術、也需要長久的經驗積累”。
“無人機首先是飛行器,必須先把飛行器搞明白,再根據飛行原理、使用需要,把導航、飛控、任控、測控等都搞明白,無人機才能飛得好”。
“長鷹”(BZK-005)系列無人機是我國先進的大型長航時無人機,凝聚了北航60余年的技術智慧、工程經驗,也集聚了航空工業、中國電科、中船重工、航天科工、中國兵器等數十家單位的力量。
“長鷹”系列無人機在氣動性能、操穩性能、自主控制性能、系統可靠性等方面國內領先,分別通過一級或二級定型,具備全疆域、全天時、全天候飛行作業能力以及有人機/無人機協同作業能力。
“長鷹”系列無人機的性能如何?現舉幾個典型應用的案例分析下。
一是高原飛行。我國西藏高原面積廣闊、高山聳立,特殊的地理環境、地理位置,導致其氧氣稀缺、氣流紊亂,高原使用的無人機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,才能完成起降和飛行。“長鷹”系列某型無人機曾在四川、西藏的高原機場(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切變氣流的沖擊。在歷次高風險飛行中,最兇險的一次,無人機飛行高度瞬間掉了100多米、十余次進入失速狀態后自主改出,仍然頂住壓力順利完成任務并安全返航。
二是海洋飛行。“長鷹”系列無人機可在海洋長期執行航空遙感、監測等任務,包括跨晝夜長時間多機不間斷飛行。“長鷹”已滿足海洋“三高”環境下的使用要求;跨晝夜的長時間不間斷飛行,證明其導航、控制、測控性能已能保證無人機長時間精準覆蓋廣大區域,特別是連續多日的持續飛行充分驗證了其可靠性、安全性、維護性已達到實用要求,這對滿足廣域、持續實時遙感監測具有重大意義。
三是現場快速換裝、出動。“長鷹”無人機實現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,演練了無人機返場后,一小時內降落、換裝載荷、重新起飛;再次起飛后,航路自主規劃、自主避障等任務。這說明,“長鷹”系列無人機的飛控任控一體設計、模塊化設計、智能控制設計等方面獨辟蹊徑,實現了中國無人機的彎道超車。
為進一步提高航空科學與技術水平,北航成立了航空發動機研究院,在二級增壓技術、重油發動機技術、原型發動機綜合改進技術等方面持續突破,為了讓無人機飛得更高、更遠;成立了智能無人飛行系統先進技術實驗室、人工智能研究院,著力攻關先進氣動設計、大數據融合處理、基于多源信息的導航控制、人工智能飛行與任務算法、無人機自主感知與自主決策、無人機協同/集群控制等先進技術,讓無人機真正“無人”,真正自主飛行、自主作業。這些創新的研究成果已陸續應用到“長鷹”系列無人機及新型無人機,讓北航無人機成為服務國家戰略、服務國民經濟的大國重器。