正興鴻業(yè)：技術(shù)創(chuàng)新與工匠精神

本刊記者

2018年12月，BDM-A3小型固定翼無(wú)人機(jī)在高空保持2h的穩(wěn)定飛行，創(chuàng)下海拔8050m高度的飛行記錄，這并非從零開(kāi)始的初創(chuàng)企業(yè)所能實(shí)現(xiàn)？

北京正興鴻業(yè)科技有限公司（下稱正興鴻業(yè)），創(chuàng)立于2017年，主打產(chǎn)品是續(xù)航時(shí)間超過(guò)24h、航程超過(guò)2000km的長(zhǎng)航時(shí)固定翼無(wú)人機(jī)。公司擁有16項(xiàng)國(guó)家技術(shù)專利和包括3名研究員、4名高級(jí)工程師、1名英國(guó)海歸博士、5名工程師、8名技師的完整無(wú)人機(jī)研發(fā)團(tuán)隊(duì)。最振奮人心的是，2018年12月，正興鴻業(yè)自主研發(fā)的BDM-A3小型高空固定翼無(wú)人機(jī)在高空保持2h的穩(wěn)定飛行，并刷新海拔8050m高度的飛行記錄。

正興鴻業(yè)掌門人沈觀清，六十年代畢業(yè)于北京航空航天大學(xué)飛機(jī)及發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)系，曾在沈陽(yáng)飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所擔(dān)任飛機(jī)一體化設(shè)計(jì)系統(tǒng)副總師，八十年代來(lái)到美國(guó)西北大學(xué)攻讀土木工程系力學(xué)專業(yè)，隨后在多家外企任職。2006年，執(zhí)著于高效氣動(dòng)設(shè)計(jì)技術(shù)的沈觀清，將創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目瞅準(zhǔn)了無(wú)人機(jī)。潛心磨劍十三年，沈觀清為無(wú)人機(jī)項(xiàng)目?jī)A注了心血，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出8種型號(hào)中小型固定翼無(wú)人機(jī)和2種特種無(wú)人飛行器，同時(shí)開(kāi)展“臨近空間無(wú)人機(jī)”項(xiàng)目并完成基本論證設(shè)計(jì)和制造工藝準(zhǔn)備。其中BDM-A3、BDM-B2、BDM-C1、BDM-EA、BDM-EB、BDM-V2這6這種型號(hào)無(wú)人機(jī)可投放使用，垂直起降BDM-V2無(wú)人機(jī)不久將登陸市場(chǎng)，“飛碟”BDM-FD1無(wú)人機(jī)正進(jìn)行飛行性能測(cè)試。這些不同外形的無(wú)人機(jī)，設(shè)計(jì)之先進(jìn)令人稱奇，正興鴻業(yè)究竟有什么獨(dú)門秘笈？

究其根本，離不開(kāi)十年如一日的技術(shù)創(chuàng)新和工匠精神。2019年3月，沈總在接受《無(wú)人機(jī)》記者采訪時(shí)披露了公司無(wú)人機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)、設(shè)計(jì)特點(diǎn)、應(yīng)用范圍、發(fā)展歷程及未來(lái)規(guī)劃。

關(guān)鍵技術(shù)

沈總在采訪中表示，正興鴻業(yè)已掌握長(zhǎng)航時(shí)、高空、垂直起降無(wú)人機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)，太陽(yáng)能混合動(dòng)力關(guān)鍵技術(shù)，特種無(wú)人飛行器關(guān)鍵技術(shù)。目前擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的小雷諾數(shù)低速機(jī)翼翼型技術(shù)及矢量涵道風(fēng)扇技術(shù)，油電混合動(dòng)力技術(shù)，試飛成功的長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人機(jī)氣動(dòng)布局設(shè)計(jì)技術(shù)，垂直起降、矢量涵道風(fēng)扇特種無(wú)人飛行器及飛行控制系統(tǒng)技術(shù)，特種輕質(zhì)、高強(qiáng)度、低成本復(fù)合材料蒙皮技術(shù)等。

型號(hào)發(fā)展

沈總在采訪中回顧說(shuō)，正興鴻業(yè)從2006年3月開(kāi)始從事中小型固定翼無(wú)人機(jī)和特種飛行器研發(fā)，生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)，公司向市場(chǎng)推出的高端長(zhǎng)航時(shí)多用途無(wú)人機(jī)，廣泛應(yīng)用于林業(yè)、農(nóng)業(yè)、海事、城市綜合管理、高寒高原地區(qū)偵察、應(yīng)急救援、消防等領(lǐng)域，產(chǎn)品性能及質(zhì)量獲得用戶認(rèn)可。2017年公司一舉贏得軍方某型無(wú)人機(jī)競(jìng)標(biāo)項(xiàng)目;2018年3月在新疆某基地，BDM-A2無(wú)人機(jī)從3100m高空起飛，達(dá)到最高升限5000m;2018年底參與內(nèi)蒙古某基地軍方某應(yīng)急項(xiàng)目試飛，在攝氏零下200C至零上450C天氣狀況下，BDM-A3無(wú)人機(jī)起飛高度1100m，創(chuàng)下海拔8050m的高空飛行紀(jì)錄，并在6000m續(xù)航1h。這些成果，是沈總深耕長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人機(jī)技術(shù)十余年，努力奮斗得來(lái)的。如果在這些無(wú)人機(jī)上安裝小型衛(wèi)通天線，將成為執(zhí)行軍民任務(wù)的遠(yuǎn)程無(wú)人機(jī)。

BDM-C1中空長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人機(jī)

BDM-C1是正興鴻業(yè)自主研發(fā)的一種中空長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人機(jī)，以一臺(tái)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，采用襟翼和副翼的下單翼、V型全動(dòng)平尾、前三點(diǎn)起落架常規(guī)布局，機(jī)翼分成二部分，中機(jī)翼固定在機(jī)身中部，V型平尾具備差動(dòng)和隨動(dòng)控制，滿足縱向橫向的飛行姿態(tài)控制，每側(cè)平尾都具備獨(dú)立雙路電傳操縱?？墒辗胖髌鹇浼苎b在機(jī)身中翼二側(cè)，前起落架裝在機(jī)頭下部。所有副翼、平尾、起落架收放和轉(zhuǎn)向均采用雙路電傳操縱，設(shè)計(jì)過(guò)載為正3.0負(fù)2.0。

該無(wú)人機(jī)可持續(xù)跟蹤監(jiān)視移動(dòng)目標(biāo)，指示移動(dòng)目標(biāo)及準(zhǔn)確定位坐標(biāo)，實(shí)時(shí)傳輸中低空任務(wù)圖像，也可自主飛行執(zhí)行長(zhǎng)時(shí)間巡邏和地面測(cè)量等偵察任務(wù)。

翼展7.6m的BDM-C1擁有很高的升阻比，高抗剪性能的特種蒙皮采用輕質(zhì)碳纖維復(fù)合材料及鋁合金制成，連接件為特制鈦合金螺栓。中部機(jī)身上部為電子設(shè)備艙，主油箱位于機(jī)身中部，前機(jī)身的任務(wù)設(shè)備艙可選裝各種光電吊艙、攝相機(jī)、紅外相機(jī)等監(jiān)視偵察任務(wù)載荷。

BDM-C1是全自動(dòng)、全天候飛行（僅指細(xì)小雨天，地面自然風(fēng)速不大于11m/s，氣溫?cái)z氏零下200C到零上450C）的無(wú)人機(jī)。起飛滑跑距離（在混凝土或公路上起飛）小于100m，降落滑跑距離不大于100m（高度為10m至停止滑跑）。單機(jī)飛行高度為4000m時(shí)，無(wú)線電控制半徑約為100-150km。雙機(jī)或多機(jī)配置飛行，最大控制半徑為1000km，實(shí)用半徑500km。飛行高度1500m時(shí)，最小巡航速度66km/h，最佳飛行速度約為85km/h。

通過(guò)正興鴻業(yè)BDM-B2、BDM-C1長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人機(jī)與美國(guó)全自主飛行小型長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人機(jī)典型代表RQ-21A“掃描鷹”技術(shù)參數(shù)比較看出，正興鴻業(yè)BDM-B2、BDM-C1長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人機(jī)的性能已超越RQ-21A“掃描鷹”。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與強(qiáng)度

機(jī)身為半硬殼結(jié)構(gòu)，前機(jī)身外蒙皮采用高強(qiáng)度玻璃剛制成，中機(jī)身是7075高強(qiáng)度鋁合金框架和碳纖維復(fù)合材料蒙皮，后機(jī)身是全碳纖維復(fù)合材料管狀結(jié)構(gòu)。機(jī)翼為特種復(fù)合材料框架的雙棵結(jié)構(gòu)，采用碳纖維復(fù)合材料工字棵。全動(dòng)平尾為單棵結(jié)構(gòu)，由鈦合金轉(zhuǎn)軸和鋁合金基座組成，棵是碳纖維復(fù)合材料工字棵。所有碳纖維復(fù)合材料由T300高強(qiáng)度纖維和雙馬樹(shù)脂制成，具有高質(zhì)量、高可靠性。零部件和結(jié)構(gòu)連接件均采用特制高精度鈦合金和不銹鋼。

飛控與導(dǎo)航

采用致導(dǎo)科技（北京）有限公司飛控設(shè)備，提供自主起降和全自動(dòng)飛行，可預(yù)設(shè)航線和編程，在可控飛行范圍內(nèi)利用機(jī)載電臺(tái)改變航線，以適應(yīng)任務(wù)變化。如機(jī)載設(shè)備發(fā)生故障無(wú)法繼續(xù)完成任務(wù)時(shí)，無(wú)人機(jī)自動(dòng)返航?？煽胤秶侵笝C(jī)載無(wú)線電臺(tái)接收指揮中心指令的范圍。當(dāng)飛行高度大于4000m，可控半徑大約為150 - 200km。

維護(hù)與運(yùn)輸

BDM-C1無(wú)人機(jī)可折分成前機(jī)身、機(jī)翼、后機(jī)身、平尾四部分裝入二個(gè)包裝箱，整個(gè)系統(tǒng)裝入一個(gè)公務(wù)車內(nèi)，非常易于運(yùn)輸。使用前，20 - 25min內(nèi)可快速組裝成整架無(wú)人機(jī)。

BDM-C1具備一個(gè)包括人工遙控設(shè)備、GPS遠(yuǎn)程飛控系統(tǒng)的便攜式控制箱，兼作遠(yuǎn)程控制的圖像信息顯示器以及一個(gè)供充電機(jī)使用的便攜式汽油發(fā)電機(jī)。

該機(jī)可在長(zhǎng)度約為100 - 150m，寬20 - 25m的平坦土跑道或混凝土跑道起降，如果有一段公路，起降更方便。

“飛碟”BDM-FD1無(wú)人機(jī)

“飛碟”BDM-FD1是正興鴻業(yè)開(kāi)發(fā)的一種垂直起降、新型特種無(wú)人飛行器。其平面形狀為圓形，上下面為雙曲面，裝有二個(gè)傾斜方向舵，具備良好的氣動(dòng)特性和機(jī)動(dòng)性，可在0 - 4000m高度搭載任務(wù)載荷任意懸停，避障，翻越建筑物、河道、峽谷。

具有垂直起降功能的“飛碟”BDM-FD1無(wú)人機(jī)，采用油電混合動(dòng)力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)帶有矢量氣動(dòng)舵的涵道風(fēng)扇，因此飛行中可始終保持較高的升阻比，具有良好的加速度和較長(zhǎng)的續(xù)航時(shí)間。矢量氣動(dòng)舵的飛控、高效涵道風(fēng)扇技術(shù)以及油電混合動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)合，使“飛碟”BDM-FD1具有良好的飛行性能，尤其可作機(jī)動(dòng)飛行，在空中任意高度進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的定點(diǎn)、定方向穩(wěn)定懸停。“飛碟”集成了自主式飛控、導(dǎo)航設(shè)備（GPS、北斗和慣導(dǎo)），可搭載一臺(tái)三光吊艙（可見(jiàn)光、紅外光和激光測(cè)距儀），也可攜帶30倍SONY相機(jī)或攝像機(jī)，航拍高清圖片和跟蹤移動(dòng)目標(biāo)。“飛碟”采用可收放起落架，全盤光滑無(wú)突出物，具有全向隱身特性。這些特性決定了“飛碟”具有廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。根據(jù)需求，可定制不同尺寸、攜帶各種任務(wù)載荷設(shè)備的“飛碟”無(wú)人機(jī)。

BDM-YJ-90應(yīng)急救援飛行汽車

BDM-YJ-90最大起飛重量420kg，可搭載100kg任務(wù)載荷，續(xù)航時(shí)間1-2h，飛行高度0- 4000m，航程200km，飛行速度0- 140km/h，最大飛行速度超過(guò)120km/h，可作為戰(zhàn)場(chǎng)救援和難以超越地形如高山、河網(wǎng)地帶、峽谷地區(qū)的應(yīng)急物資補(bǔ)給。

BDM-LCKJ-01臨近空間無(wú)人機(jī)

BDM-LCKJ-01是一種以太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換電能和內(nèi)燃機(jī)發(fā)電為組合動(dòng)力的臨近空間無(wú)人機(jī)，最大起飛重量520kg，可搭載50kg的紅外光電載荷、衛(wèi)通通信系統(tǒng)和小型合成孔經(jīng)雷達(dá)，在20 - 24km高度持續(xù)飛行10 - 15天。該無(wú)人機(jī)有望成為占領(lǐng)臨近空間的戰(zhàn)略武器。

未來(lái)規(guī)劃

并未滿足成功的正興鴻業(yè)，還在做更多的大膽嘗試。沈總表示，公司將按照自身的發(fā)展節(jié)奏探索前沿技術(shù)，未來(lái)將研發(fā)最大起飛重量150 - 300kg的垂直起降、多用途無(wú)人機(jī)，為海軍研發(fā)偵察、監(jiān)視軍用無(wú)人機(jī)和小型預(yù)警機(jī)。發(fā)展最大起飛重量520kg，可在24km高空平飛10 -15天的臨近空間無(wú)人機(jī)。2019年將同北京航空航天大學(xué)合作成立聯(lián)合開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)室。