國產(chǎn)人工影響天氣大型無人機(jī)首飛成功,“翼龍2”呼風(fēng)喚雨,又創(chuàng)立了世界第一
說起無人機(jī)大家都很熟悉,最近完全自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)大型無人機(jī)翼龍2再創(chuàng)佳績,變身影響天氣的神器,傳來了好消息——國內(nèi)首架大型人工影響天氣無人機(jī)首飛成功。經(jīng)過改造的“翼龍2”換名“甘霖-I”變身成功,這架四川造的無人機(jī)為甘肅的祁連山降下“甘霖“。

據(jù)測算,如果飛行50次,就可以帶來6-8億方降水,相當(dāng)于一個中型水庫的庫容。那么大型無人機(jī)投入民用,是不是有點(diǎn)浪費(fèi)?無人機(jī)投入人工影響天氣工作中,又會帶來怎樣的神奇?

??翼龍2本就是智慧無人機(jī),為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)保護(hù)助力,充分體現(xiàn)軍為民用優(yōu)勢
翼龍2(翼龍-II,Wing Loong II)是中航工業(yè)(AVIC)設(shè)計和制造的中空長期耐力無人飛行器,具完備的知識產(chǎn)權(quán)和量產(chǎn)能力,從2017年首飛成功以來,憑借著優(yōu)秀空氣動力學(xué)設(shè)計,改進(jìn)了的機(jī)身和機(jī)載系統(tǒng),成為了全天候無人飛行利器。

其機(jī)身長度11米,高度4.1米,翼展20.5米,最大飛行高度可達(dá)9000米,時速最好370千米,起飛重量最大4.2噸,外掛能力480kg,續(xù)航時間最大可達(dá)20小時。

航空迷可能都還記得當(dāng)年在航展上掀起的熱潮,從構(gòu)想提出,僅僅2年時間就首飛成功,經(jīng)過一系列試飛任務(wù),全部優(yōu)秀完成,和美國MQ-9死神無人機(jī)水平相當(dāng),這表明我國的關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了全球大型偵查打擊一體化無人機(jī)的一流水平。
擔(dān)任此次首飛任務(wù)的是中國功勛試飛員雷強(qiáng),他也曾擔(dān)任殲10戰(zhàn)機(jī)等重要機(jī)型首飛任務(wù)。說起“翼龍”Ⅱ,這位飛行專家感嘆:“這是很聰明的好飛機(jī)!”?
其市場表現(xiàn)也非常出色,建立的自動化程度高的生產(chǎn)線不單滿足國內(nèi)部署需求,還根據(jù)海外客戶需求進(jìn)行了客制化的改造,首次實(shí)現(xiàn)了“一站控雙機(jī)”。2017年就向沙特交付了300架,而今年的1月5日中航工業(yè)宣布將50架翼龍2交付某客戶。

因?yàn)槭敲嫦蛉蚩蛻舻臋C(jī)型,所以除了出色的表現(xiàn)以外,其從設(shè)計到生產(chǎn)都充分考慮了成本優(yōu)勢。作為研制單位,中航工業(yè)自籌經(jīng)費(fèi),從啟動到批量交付只用了5年時間,并且多項成果屬于世界一流水平,可以說是航空史上的一個奇跡。
自己掏錢研發(fā)市場化的裝備就得充分考慮成本和產(chǎn)品生命周期,翼龍2無人機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計采用全壽命周期成本設(shè)計,也就是“全壽命周期費(fèi)用”,涵蓋了產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、維護(hù)等所有成本,統(tǒng)籌考慮材料、標(biāo)準(zhǔn)件、結(jié)構(gòu)設(shè)計、成型工藝等要求,既能滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度剛度要求,又能實(shí)現(xiàn)可生產(chǎn)性、可靠性、可維修性需求,縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期,實(shí)現(xiàn)了降低制造和維護(hù)成本的目標(biāo)。

現(xiàn)在翼龍2是“一機(jī)多型”、“一型多用”,基于這種模塊化設(shè)計,單機(jī)的購置成本和運(yùn)維成本都十分低廉。得益于模塊化設(shè)計,轉(zhuǎn)為民用的話,根據(jù)實(shí)際任務(wù)增減相應(yīng)模塊即可。這為投入到農(nóng)業(yè)使用提供了充分的保障:
一是機(jī)型平臺智慧、耐用,并且經(jīng)過市場復(fù)雜工況檢驗(yàn);
二是模塊化設(shè)計,滿足人工影響天氣作業(yè)的高度、掛載等需求;
三是自動化采集與增雨作業(yè),提高增雨效率;
四是采用播撒或控制制導(dǎo)有效降低增雨彈殼降落誤傷風(fēng)險。
所以說使用無人機(jī)開展人工降雨作業(yè),一點(diǎn)也不浪費(fèi),正是物盡其用。

l? “翼龍2”換名“甘霖1”,大型無人機(jī)加入人工影響天氣裝備,全天候智慧化“呼風(fēng)喚雨”
一般來說,當(dāng)發(fā)現(xiàn)符合降雨條件后,可以人為投放催化劑,人工增雨作業(yè)主要有三種方式:地面高射增雨彈,機(jī)動發(fā)射增雨彈,飛機(jī)播撒;雖然已經(jīng)廣泛使用但是還是存在效率和成本問題。這無人機(jī)出現(xiàn)后,氣象專家們就在尋找使用無人機(jī)掛載自動化設(shè)備實(shí)現(xiàn)人工增雨的可能性,但是普通民用的太小,掛載能力不夠;大型非民用設(shè)計飛行器就進(jìn)入了視野,剛好翼龍系列符合要求,于是就有了上文提到的改造機(jī)型“甘霖-I””。

我們知道甘肅地區(qū)屬于干旱和半干旱區(qū)域,尤其是祁連山地區(qū)長期受降雨不足困擾,為此當(dāng)?shù)貫榱烁咝Э焖倮糜欣麠l件實(shí)現(xiàn)增雨作業(yè),最終選擇了翼龍2無人機(jī)。經(jīng)過一年的改造,就在2020年6月首飛,很快就投入祁連山增雨作業(yè)。
根據(jù)測算,“甘霖1號”天氣影響飛機(jī),50次飛行就可以增雨6億到8億立方米,相當(dāng)于為當(dāng)?shù)卦黾右粋€中型水庫,這是一個極其可觀的效益,未來將可能在全國干旱地區(qū)大面積推廣,這就是無人機(jī)技術(shù)的魅力所在!
2020年1月6日,這是世界上第一次真正意義上實(shí)現(xiàn)無人機(jī)增雨作業(yè)恰逢有利氣象條件,
“翼龍-2人工增雨雪型”在甘肅金昌首飛,這是我國首次利用大型固定翼無人機(jī)開展人工影響天氣作業(yè),增雨雪效果明顯。

首先是效率更高。改型后的翼龍2具備遠(yuǎn)距離氣象探測、大氣數(shù)據(jù)采集和增雨催化劑播撒,同時擁有可靠的防除冰能力,以及復(fù)雜氣象條件下作業(yè)等能力。自帶測風(fēng)系統(tǒng)和云粒子探測系統(tǒng),可以快速的觀測到風(fēng)場結(jié)構(gòu)和水汽場結(jié)構(gòu),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)“邊探測、邊作業(yè)”。比之前根據(jù)氣象預(yù)報再進(jìn)行作業(yè)要更節(jié)約時間,并且更加精準(zhǔn)。長效續(xù)航能力,可以實(shí)現(xiàn)全天候自動化作業(yè),堪稱完美。

其次是更長效。采用無人機(jī)人工影響天氣的成本更低、作業(yè)時間也更長,避免了之前地面發(fā)射催雨彈時效上的延遲,發(fā)射精度的不準(zhǔn)確,覆蓋云層較小等問題。還有有效的避免廢彈墜落的風(fēng)險,使用無人機(jī)在云層中自動判斷,自動作業(yè),這是地面機(jī)動車輛發(fā)射和高射發(fā)射覆蓋不敢想的事情。不僅如此由于受探測數(shù)據(jù)功能,還能給地面控制站實(shí)時提供氣象數(shù)據(jù),邊干活、邊反饋,這樣的裝備誰不愛?

最后是更加安全。無人機(jī)不需要人員駕駛,所以任何情況下不需要擔(dān)心人員傷亡;也不用擔(dān)新裝備本身安全,本就是歷經(jīng)復(fù)雜場景的機(jī)型,并且為了適應(yīng)增雨作業(yè)還專門為其穿越積雨云區(qū)域進(jìn)行了準(zhǔn)備。機(jī)翼電加熱和獨(dú)特的自潤滑涂層,防止機(jī)翼結(jié)冰??勾箫L(fēng)和側(cè)風(fēng)能力,抗大風(fēng)能力高達(dá)50米每秒,算是極端強(qiáng)悍。
為了適應(yīng)冬季增雪作業(yè),翼龍-2無人機(jī)基礎(chǔ)防冰設(shè)計主要包括電加熱空速管,進(jìn)氣道加熱,熱空氣加熱螺旋槳,這個系統(tǒng)能夠讓其安然在強(qiáng)冷空氣中安全自由穿梭。

l? 總結(jié):
無人機(jī)具有增雨雪機(jī)動性好、作業(yè)時間長、安全風(fēng)險低、執(zhí)行效率高和機(jī)載數(shù)據(jù)可實(shí)時傳輸?shù)奶匦?,其成功首飛不僅為千年絲綢之路的紐帶——祁連山,帶去甘霖沛雨,也會讓一片戈壁黃沙的包圍之中的綠洲帶去更為豐富的水源。
國之重器,甘肅首飛,這不僅是人工影響天氣的巨大進(jìn)步,更是軍民融合產(chǎn)品運(yùn)用的典型示范。
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