軟翼輪式飛行器用于低空應(yīng)急搜救的探討研究

薛富利 陳保申 羅文學(xué)

摘 要：本文分析了國(guó)內(nèi)低空航空搜救的現(xiàn)狀，探討了“軟翼輪式飛行器”在低空搜救領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)，并進(jìn)行了可行性分析，結(jié)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(tái)”具有安全可靠，操作簡(jiǎn)單、成本低廉等特點(diǎn)，用于低空應(yīng)急搜救有一定的優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：軟翼輪式飛行器；低空搜救飛行平臺(tái)；應(yīng)急；低空搜救

中圖分類(lèi)號(hào)：V2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 概述

我國(guó)近幾年的自然災(zāi)害、各類(lèi)事故災(zāi)害、公共衛(wèi)生、社會(huì)安全等突發(fā)事件時(shí)有發(fā)生，成為了影響我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)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(yán)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(tái)”，可以實(shí)施超低空地面搜救，在籃球場(chǎng)大小的平整場(chǎng)地上起飛，對(duì)搜救區(qū)域進(jìn)行超低空搜索，收集搜索信息，及時(shí)告知后方救援人員，趕至受災(zāi)人員地點(diǎn)實(shí)施救援，提高救援成功率。

1.1 研制狀態(tài)。目前，襄陽(yáng)宏偉航空器有限責(zé)任公司成功研制的“軟翼輪式飛行器”，具備操作簡(jiǎn)單、起飛降落不需要專(zhuān)用場(chǎng)地、搭載重量大、飛行時(shí)間長(zhǎng)和低空（超低空）飛行等特性，可以實(shí)現(xiàn)災(zāi)區(qū)低空搜救飛行作業(yè)。2012年6月，襄陽(yáng)科學(xué)技術(shù)局組織了“軟翼輪式飛行器”科技成果鑒定會(huì)，鑒定專(zhuān)家包括中國(guó)工程院張勇傳院士、無(wú)人機(jī)專(zhuān)家張玉琢教授在內(nèi)的7位教授以上的專(zhuān)家?？茖W(xué)技術(shù)成果鑒定結(jié)論為該項(xiàng)目總體技術(shù)具有國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。同時(shí)建議：進(jìn)一步減輕產(chǎn)品重量，提高有效載重。

2“低空搜救飛行平臺(tái)”的技術(shù)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(shí)在地面滑行一段距離后升空，靠發(fā)動(dòng)機(jī)葉片產(chǎn)生的推力，向前飛行，利用對(duì)傘繩的操縱改變方向，在空中轉(zhuǎn)向用左右腳蹬棒控制，控制馬達(dá)油門(mén)起飛、升空、下降或降落，駕駛員的座位周?chē)锌蚣鼙Ｗo(hù)，具有操作簡(jiǎn)單，安全性高等特點(diǎn)。執(zhí)行搜救任務(wù)時(shí)，飛行高度根據(jù)搜救場(chǎng)所需求高度，在5m～20m空中以40km/h～50km/h的飛行速度進(jìn)行飛行搜救作業(yè)。

2.2 設(shè)備組成?！暗涂账丫蕊w行平臺(tái)”主要由“軟翼輪式飛行器”、通訊裝置、應(yīng)急救生系統(tǒng)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(tǒng)、起落架系統(tǒng)、框架系統(tǒng)和動(dòng)力系統(tǒng)組成。沖壓翼傘用于為整個(gè)飛行器提供升力；座艙系統(tǒng)用于飛行員乘坐及安裝各種設(shè)備，并與沖壓翼傘連接；起落架系統(tǒng)用于飛行器起飛和降落時(shí)提供支持；框架系統(tǒng)用于保護(hù)飛行員和機(jī)載設(shè)備的安全防護(hù)；動(dòng)力系統(tǒng)用于提供飛行所需的動(dòng)力。應(yīng)急救生系統(tǒng)用于在在飛行器執(zhí)行任務(wù)時(shí)，受氣象條件、電磁環(huán)境、設(shè)備自身狀況等不確定因素的影響，動(dòng)力失效、斷電和控制失效時(shí)。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(mén)進(jìn)行通訊聯(lián)絡(luò)。搜救裝置用于低空飛行時(shí)進(jìn)行生命探測(cè)。

2.3 主要技術(shù)指標(biāo)。最大有效載荷260kg；最大續(xù)航時(shí)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(tái)”的飛行特點(diǎn)?！暗涂账丫蕊w行平臺(tái)”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(chǎng)地，就可實(shí)現(xiàn)雀降、定點(diǎn)降落，降落的準(zhǔn)確性極高。

3.2“低空搜救飛行平臺(tái)”的安全性

3.2.1 系統(tǒng)本身安全可靠：翼傘系統(tǒng)本身具有滑翔緩降功能，即使在動(dòng)力發(fā)生故障，發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)無(wú)動(dòng)力的情況下，也可緩緩滑翔降落，對(duì)設(shè)備和人員均不會(huì)造成損傷。

3.2.3 系統(tǒng)具有應(yīng)急備份傘：軟翼輪式飛行器搜救系統(tǒng)配備有應(yīng)急備份傘，在異常情況下可強(qiáng)制降落，如果失控，則自動(dòng)打開(kāi)應(yīng)急備份傘，就地降落。

3.2.3“低空搜救飛行平臺(tái)”的起落架系統(tǒng)具有較強(qiáng)的緩沖性能，對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的沖擊能夠完全吸收，所以可以實(shí)現(xiàn)安全降落完全。

3.3“低空搜救飛行平臺(tái)”的需求分析?？萍疾恳試?guó)科發(fā)計(jì)〔2012〕693號(hào)印發(fā)《國(guó)家防災(zāi)減災(zāi)科技發(fā)展“十二五”專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃》的戰(zhàn)略目標(biāo)中有：（1）攻克防災(zāi)減災(zāi)若干關(guān)鍵技術(shù)，提升應(yīng)急救援裝備支撐能力。研發(fā)并集成一批高效實(shí)用的應(yīng)急救援裝備。（2）進(jìn)一步提升重大自然災(zāi)害應(yīng)急決策的科技支撐能力。研發(fā)防災(zāi)減災(zāi)相關(guān)數(shù)據(jù)快速獲取、遠(yuǎn)程傳輸?shù)燃夹g(shù)，建立和充實(shí)重大自然災(zāi)害綜合數(shù)據(jù)庫(kù)和綜合災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)一步推進(jìn)國(guó)家應(yīng)急平臺(tái)建設(shè)，為國(guó)家防災(zāi)減災(zāi)決策指揮提供科技支撐。近幾年災(zāi)害頻發(fā)，國(guó)家減災(zāi)救災(zāi)科技政策扶持力度大，市場(chǎng)需求迫切，所以襄陽(yáng)宏偉航空器有限責(zé)任公司會(huì)利用自身的資源優(yōu)勢(shì)、技術(shù)優(yōu)勢(shì)、管理水平優(yōu)勢(shì)和系統(tǒng)集成化優(yōu)勢(shì)，以新思路、新方法研制軟翼輪式飛行器搜救系統(tǒng)，積極投身于減災(zāi)救災(zāi)工作中。

4 應(yīng)用前景

隨著“低空搜救飛行平臺(tái)”的產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)，將會(huì)推進(jìn)中國(guó)通用航空綜合保障服務(wù)、航空救生救援產(chǎn)業(yè)、通航飛機(jī)及零部件研發(fā)制造等航空產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。同時(shí)，將該項(xiàng)技術(shù)的“搜救裝置”轉(zhuǎn)化成“植保設(shè)備”就可大力推進(jìn)“臨空型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)”產(chǎn)業(yè)發(fā)展；將該項(xiàng)技術(shù)的“搜救裝置”轉(zhuǎn)化成“電力線路架設(shè)裝備”就可實(shí)現(xiàn)“快捷架線作業(yè)”，將該項(xiàng)技術(shù)的“搜救裝置”轉(zhuǎn)化成“地質(zhì)勘探設(shè)備”就可大力推進(jìn)“礦業(yè)勘探”產(chǎn)業(yè)發(fā)展；將該項(xiàng)技術(shù)的“搜救裝置”轉(zhuǎn)化成“移動(dòng)通信基站”就可實(shí)現(xiàn)“高空基站中繼”，從而大力推進(jìn)“多元化航空現(xiàn)代服務(wù)業(yè)”產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]蘇國(guó)鋒.復(fù)雜環(huán)境下應(yīng)急低空飛行器監(jiān)測(cè)技術(shù)研究[J].中國(guó)科技成果，2014（22）：24-25.