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【揭秘】中國飛機插上「隱形的翅膀」:可瞬間隱身,雷達也「無跡可尋」!

【揭秘】中國飛機插上「隱形的翅膀」:可瞬間隱身,雷達也「無跡可尋」!

原標題:【揭秘】飛機插上「隱形的翅膀」:可瞬間隱身,雷達也「無跡可尋」!

喜歡軍事的觀眾朋友都知道,軍工產品,對產品的性能、質量,要求都很高;而且隨著新科技新技術的不斷發展,不少新穎獨特的高精尖軍工產品,需要軍工企業、民營企業聯合作戰、發揮各自的技術優勢,共同研發、生產。那軍民融合的高精尖產品,有哪些能讓我們近距離看一看,一飽眼福呢?這些高性能的軍工產品又是如何軍民融合,最終研發、生產出來的?今天《經濟半小時》記者帶您去成都,先去看看最新一代的察打一體無人機。

在成都,記者見到了新一代無人機——翼龍Ⅱ型察打一體無人機。這款新型無人機是由航空工業成都飛機設計研究所自主研製的,翼龍Ⅱ型無人機長11米、高4.1米、翼展20.5米,最大飛行高度為9000米,最大飛行速度每小時370千米;其最大起飛重量達到4.2噸,可以 20小時持續任務續航。

翼龍Ⅱ不僅可以用於執行偵察、監視和對地打擊等任務,還能夠進行情報收集、電子戰、搜救,適合於軍事任務、反恐維穩、邊境巡邏和民事用途。

2017年2月27日,在西部某機場,翼龍Ⅱ作為新一代察打一體無人機,成功實現首飛。它標誌著,已自主掌握航空裝備的關鍵技術,成為繼美國之後,具備新一代察打一體無人機研製能力的國家,躋身世界一流察打型無人機行列,有望在無人機領域實現在全球航空競爭彎道超車。翼龍Ⅱ,既是國家整體實力提升和航空工業進步的顯著標志,也是的又一張亮麗的名片!

那麼,這樣一款高性能的無人機究竟是怎樣設計、研製的?記者聯繫上翼龍系列無人機總設計師李屹東,當記者找到他時,他正在翼龍Ⅱ無人機的組裝車間里忙碌著。

航空工業集團成都飛機設計研究所副總師 翼龍系列無人機總設計師李屹東:其實對搞無人機而言,我們覺得最大的挑戰,還在於飛機的人工智慧能力上。不但要考慮發動機的自動啟動,而且同時要規劃出一條飛機的備降航線出來,備降航線是要基於無人機本身是沒有動力的。

我們知道,飛機在飛行過程中,總會遇到一些突發事件,比如氣候突然變化或者機械故障等等,假如一架無人機在空中突然遭遇機械故障,在沒有地面人員操控的情況下,無人機能自主選擇備降機場,並順利降落嗎?這個問題曾經困擾了李屹東很久。

李屹東:我們這裡邊藉助了美國太空梭的自主反饋的技術,因為大家知道,航空飛機的返回,它也是無動力的,滑翔控制,我們在這個基礎之上,又優化了一種機場選取的問題。哪些機場是最優的?這個是一個優化演算法的問題,所以我們把這兩者進行了結合,提供了我們的處理方案。

現在的翼龍Ⅱ無人機就是借鑒了太空梭的滑翔控制技術,可以保證無人機在遇到突髮狀況的時候,自主找到機場備降。

解決了這個世界難題,新的問題又來了。無人機主要靠衛星通信設備和地面保持聯繫,衛星通信設備怎麼設計安裝更科學,既讓它和飛機的整體布局融為一體,又能夠始終保持和地面指揮部的通訊暢通呢?

經過反覆試驗,李屹東和他的團隊終於給衛星通信設備找到了最佳擺放地點,但隨後他們在試驗中又發現,無人機在空中接收到36000公里衛星信號后,再通過機身電腦自主操作,中間有個大約幾秒鐘的延遲時間,這就造成接收信號和操控指令信號不一致的問題,加上空中飛行速度快,很容易造成無人機誤判。別小看這幾秒,由於翼龍系列無人機本身裝載有導彈,嚴重延時甚至會影響導彈發射的大問題。針對這個問題,他們研製了一個時間延遲補償器。

除了技術上的難題外,李屹東他們還要不斷滿足國外客戶的定製要求,不斷對翼龍系列進行改進。像這款翼龍Ⅱ型無人機,就是根據客戶提出的需求,在翼龍I型的基礎上,將武器外掛點由2個增加到6個,導彈數量由2枚增加到12枚,並且根據打擊目標環境不同,配置各種精確制導和非制導的導彈、炸彈、火箭等武器。而在海外一些實戰中,研發人員發現,有的時候,無人機偵察識別判斷真假目標比打擊更為重要。這才是察打一體無人機一個很重要應用的方向。

目前,翼龍已經發射各種武器上千枚,命中率保持在90%以上。在國外用戶中,翼龍無人機參與多次反恐作戰、邊境控制、情報收集等任務,飛行時數已達數萬小時,也因此贏得了「戰時尖兵、平時工兵、處處可用」的聲譽。

和同級別的美國的MQ9無人機相比,翼龍Ⅱ只能飛到9000米,而MQ9能飛到12000米。但MQ9死神無人機的發電系統,沒有足夠的余度,前年大概摔了好幾架,翼龍Ⅱ能夠確保飛機,在同樣的故障情況下安全返回。

毫無疑問,翼龍Ⅱ型無人機已經躋身世界無人機市場的前列,但是,很可能讓大家感到意外地是,翼龍Ⅱ型無人機,有60%的設備是由民營企業生產製造的。

民營企業成功研發隱身防護材料20多種功能輕鬆讓飛機隱身

一款躋身世界一流的高科技產品--翼龍系列無人機,竟然有60%多的設備來自民營企業,那這些民營企業是怎樣一步一步攻克軍工質量難關,跨入邁進軍品生產大門的,實現民參軍的?軍用企業是如何借鑒民營企業優勢,做到軍擁民的?軍民融合之路又給我們自主創新發展,帶來什麼樣的啟示?

9月1日這天,四川航龍航空工業有限公司負責人何雄,帶著幾名員工,在龍泉驛的山坡上,用熱紅外成像儀,對一種新型迷彩材料,做隱身測試。二號車現在覆蓋了隱身材料,完全與背景融合,基本無法識別是一台汽車。

四川航龍航空工業有限公司董事長何雄:這種外表看上去跟一般迷彩布料沒什麼區別的新型隱身材料,叫多頻譜隱身材料。它不僅防水阻燃、防酸、鹼、鹽,抗紫外線;而且還防可見光、紅外線、雷達、毫米波、激光等這些多頻譜的偵察,具備20多種防護隱身性能。

今年49歲的何雄,最初做民用勞保用品,後來改做軍工勞保用品,至今已經20多年了。2012年,一次和部隊偶然接觸中,他注意到停放在野外的各種武器裝備,基本上是用偽裝材料來防護的,沒有專門的隱身防護材料。這讓他看到了新的商機和市場。

有了很好的想法,市場定位也精準,就是想給野外停放的各種武器裝備,穿上可以隱身防護的複合型隱身材料。但在具體研發製造時,何雄卻遇到了大難題:市場上的隱身防護材料,基本都是單一性能,沒有發現有20多種功能,都集中在一起的複合隱身材料,甚至有學者認為把幾十種功能融合到一起根本行不通。但性格有些倔犟的何雄始終不甘心,最初,他和研發人員也想過不少辦法,比如,在原材料上塗刷一層專用膠水,起防水或者阻燃等作用,但結果是,原材料重量增加了,防得了水,又阻不了燃,至於防輻射、隱身性能等就更不用想了。怎麼辦?在大量調研、認真思考後,他和研發人員,打破常規、逆向思維,從原材料上找突破。

何雄:最後發現高分子材料,具有這些功能的部分功能,那麼我們就採用了一些阻燃的高分子材料,防水的高分子材料。

這種新的高分子複合紡織材料,其中重要的一項,就是添加了石墨烯。石墨烯是英國曼徹斯特大學物理學教授安德拉海姆和他的學生,在2004年發現的,並於2010年獲得諾貝爾物理獎;石墨烯是目前發現的一種新材料,被業內人士稱為「黑金」,是新材料之王。

電子科技大學教授 薛衛東:石墨烯它是目前發現的最薄的材料,它的厚度只有0.35納米,也是發現強度最大的,它的強度是鋼鐵的100倍,石墨烯它具有非常好的柔韌性,它的彈性收縮量可以達到20%,同時石墨烯具有非常好的光學性能。它的透光率可以達到97.7%。

能做多頻譜隱身的高分子複合材料總算找到,何雄又進行了技術攻關,將迷彩顏色加工、塗抹到表面光滑的高分子複合材料上去,而且做到了既防水又阻燃等防護隱身作用。2015年,經過幾年的努力,集20多種功能於一體的多頻譜隱身材料終於研發成功。隨後,何雄和研發人員從民用汽車上做隱身測試,再逐步運用到軍用直升機等武器設備上,做隱身防護測試。

何雄:測試距離大概是在一公里、兩公里至五公里,用紅外儀器,用雷達、用無人機在空中進行偵查。左邊這架飛機覆蓋了隱身材料的部分,已經有很明顯的熱度斑點,完全與背景融合。右邊這架飛機沒有覆蓋隱身材料,那麼它的稜角、門窗、旋翼都是很清晰的,能夠看到。

目前這種軍民兩用的多頻譜隱身材料,正在一些軍用、民用行業推廣運用。

何雄:不但對武器裝備可以使用,還可以做帳篷,機庫、移動的哨所,這些都可以用;如果作為民用,那這個範圍就更廣了,比如說做成雨衣,做成航海服裝,做成職業服裝,做成防火的一些,比如說座椅,飛機座椅,窗帘地毯等等。

這個形狀比較奇特的工具平台,相信很多人沒聽過也沒見過。它叫可重構柔性型架,就是可重新搭建、組合的工具平台,每架飛機的裝配、維修,都離不開它;這種工具平台,可以理解為一種精準模具,確保每一架飛機裝配的零部件都是標準化、模塊化;它和建樓房用的腳手架有點類似,只不過這種型架更專業、更精確。尤其在兩軍交戰時,戰機受損,需要快速維護、補給,這種新型獨創的柔性型架的優勢就凸顯出來。

自主研發出這種可重構柔性型架的人,叫黃海基,今年73歲,與航空機械打交道已經40多年,他所在的研發團隊,獨創的可重構柔性型架,填補了國內空白,在業內引起了不小的震動。

黃海基告訴《經濟半小時》記者,傳統型架主要的弊端就是,先有飛機,然後再根據每架飛機,專門製作一個型架,生產周期長,一般需要5個月;型架上面不僅零部件多,很多還是焊接的,不能移動;而且型架只能用一次,第二架飛機還得重新做一個型架,用一次廢棄一個型架。浪費不說,還很難實現飛機裝配零部件標準化、模塊化。怎麼化繁為簡,改變、創新呢?

黃海基和研發人員從孩子玩的積木中得到啟示。將傳統型架焊接部分的160多個零部件,改為可以自由伸縮、高低長短可靈活調節的13個品種,而這13個品種又可以根據需要自由組合,真正達到多、快、好、省,基本解決了飛機裝配、維修平台的問題。為保證這種柔型架的框架結構,確保不變形、不走樣難題,黃海基和研發人員還專門發明了一個定位銷,也叫鎖緊銷。

黃海基告訴記者,這種獨創的定位銷,確保了型架框架結構不變形,精準度控制在正負誤差0.1毫米以內。此外,為了讓框架上的每一個零部件也精準到位,黃海基研發團隊又發明了一種膨脹定位銷,保證了可重構柔性型架的精確度。

2013年,該兩項發明已獲得國家專利,填補了國家空白,先作為一個器械標準,逐步把它升成國家標準,應用範圍比較廣。

目前,成都市認定的軍民融合企業達到420家,2016年全市軍民融合產業實現主營業務收入826億元;正在實施的軍民融合產業項目94個,投資總額1258億元。有關軍民融合所起的作用和今後的發展,業內人士也提出了他的思考、建議。

航空工業集團成都飛機設計研究所副所長 許澤:國家軍民融合,上升為國家的戰略,包括創新驅動發展,這種戰略,確實能夠激發這些科研院所,軍工企業的這種活力。另外一方面,像民營企業這一方面,它除了完成這種裝備,國家情懷、國家使命以外,它也是一個經濟的實體,所以地方政府,應該給這些民營企業,一些政策上的一些支持,軍民融合方面的一些,包括稅收方面的,一些優惠等等。

半小時觀察

一架飛機落地,一個產業起飛,像成都圍繞成飛,航空產業鏈不斷拉長,關鍵的航空零部件不斷集聚,未來這裡將形成以大型客機的機頭大部件、噴氣公務機、無人機、航空發動機為龍頭的航空航天產業集群,看來這軍民融合「融」的不僅僅是技術,而是資源,軍民融合正在帶動地方經濟轉型升級。

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