今天小編分享的軍事經驗:師座:這個領網域也上演“美國做PPT,我們來實現”,歡迎閱讀。
文 / 觀察者網專欄作者 張仲麟
民航工作者,民航業評論員
第十五屆珠海航展已經閉幕,如果說本次珠海航展有什麼令人記憶深刻的話,莫過于層出不窮的各類無人機了。作為低空經濟元年,本屆珠海航展特地設立了獨立的低空經濟館,裡面的展品也多為适應低空經濟需求的各類無人機或通航飛機以及相應的配套零部件。
諸多廠商拿出了他們的最新產品,其中包括公眾關注度較高的小鵬汽車旗下小鵬匯天的 " 陸地航母 " 飛行器。雖然從車後面推出一架飛行器坐上去就能飛,确實是很奪人眼球的事,但 " 陸地航母 " 本質是電動車載具 +eVTOL 的組合,在我看來除了奪人眼球外并沒有太多值得留意的地方。但本次低空經濟館裡展示的無人機發展趨勢讓我留下了深刻的印象。
小鵬的 " 陸地航母 " 本質是車 +eVTOL
從軍轉民再到民參軍
本次珠海航展的無人機,讓我感受最深的是大量民用無人機產品具備了軍用潛力,我軍也對這些民用無人機產品有着濃厚興趣,其中部分產品已經裝備部隊。但如果仔細研究這些民用無人機企業與產品的發展歷史,能發現它們一開始都有着相當的 " 軍轉民 " 色彩。
通常來說,最尖端的技術往往首先應用于軍事領網域,随後技術外溢逐步應用在民用領網域,這在航空航天方面格外明顯。如目前民航客機上廣泛應用的復合材料與先進航電系統往往是最先應用在軍機上,随着技術成熟逐漸應用在民用領網域,在無人機領網域也不例外。
以前兩年網絡上熱傳的 " 國家把順豐的貨運無人機拿去軍用 " 為例,我在珠海航展上與相關人士進行了交流,得到了與網傳截然相反的說法:先有軍用無人機的需求,然後才有順豐用該無人機方案作為物流無人機進行測試。而且順豐是購買該無人機使用的客戶,并非該無人機是順豐研發的。因此,不存在所謂的 " 國家征用了順豐無人機 " 一說。畢竟順豐壓根不產無人機,網傳段子屬于為奪人眼球而倒果為因。
作為我軍裝備的大型無人機,雙尾蠍(日方稱為 TB-001)無人機經常享受 " 御用攝影師 " 的專屬拍攝
順豐也使用同款無人機進行物流運輸測試
早期大中型無人機的需求主要集中在軍方,但無人機是一種有着很強的軍民融合屬性的產品。随着大中型無人機的民用市場需求被挖掘出來,便逐漸形成了 " 軍轉民 " 的趨勢。而伴随這一趨勢,諸多民企也如雨後春筍般湧現出來。若仔細研究目前我國幾個主要無人機企業,會發現這些企業的發展歷程與不少技術骨幹的職業履歷和軍用無人機有關,屬于軍民融合發展的典型體現。
某無人機企業的發展歷程從參與軍用無人機演示開始
這種技術和人才的雙向流動,不僅促進了民用無人機產業的迅速崛起,也推動了相關技術的創新和更新。在國家政策的大力支持下,軍用無人機技術逐漸向民用領網域滲透,滿足了農業、測繪、物流、安防等多個行業的需求。
同時,民用市場的反饋和需求又反過來推動無人機技術的多樣化發展,給軍方提供了大量的選擇,形成了 " 民參軍 " 的良性循環。這一現象在今年大量湧現的固定翼無人貨機中尤其明顯,我在本屆珠海航展的低空經濟展館中就看到,有多位聯合參謀部負責技術領網域的首長在無人運輸機前駐足觀看、仔細詢問。
百花齊放的無人貨機
大家對無人運輸機應該不陌生,最早提出這一概念的是美國。在美國關于台海衝突的想定中,其地面部隊會介入到台海衝突中。但由于我軍海空軍的裝備建設與反介入戰略,會使得對台島上的美軍地面部隊的空中補給處于一個高風險狀态,傳統的 C-17/C5 戰略運輸機空運補給的損失将是無法接受的。因此,美軍提出采用分布式空中補給方案,每架次運輸 1-2 噸物資進行補給,通過大量運輸機來提供足夠物資。在這種 " 鼠式鼠式 " 之下,需要使用大量的運輸機且會遭受相當大的損失,有人機無法承受,于是無人貨機成了最優選擇,也即對高威脅地區進行突擊補給。
但你說巧不,在該想定下無人運輸機的 500 公斤到兩噸的載量,恰好是支線貨運最舒适的區間。而固定翼無人貨機對于起降跑道的要求又很低,高自動化的無人駕駛又大幅減少了人力成本,非常适合民用貨運,尤其用于偏遠地區的空中運輸。這非常切合當下的低空經濟發展潮流,吸引大量民企進入這一領網域,拿出了各自的方案和產品。
2022 年以來,我們的民用無人貨機如雨後春筍般湧現,如壹通 TP 系列、白鲸航線 W5000、騰盾雙尾蠍 D 等。而反觀美國,他們的無人運輸機尚在 PPT 階段。美國人做 PPT,我們來實現,歷史又一次重演了。
就我在珠海航展上與相關專業人士的交流,我軍對于無人運輸機也非常感興趣,甚至已經采購了一些。當前無人貨機的起降要求很低,只需要幾百米的跑道就行,所有通航機場都能進行無人貨機起降。而在非機場的區網域,只要能提供一條幾百米長的硬化簡易跑道并架設一套簡易的導航設備,就能讓無人貨機自動起降。而高度自動化的自動駕駛系統使得地面控制站全程幾乎無需介入,一套控制站可以同時控制很多無人貨機。
對我軍來說,偏遠地區的哨所或營地補給一直是個大問題,為了将物資運輸上去往往代價極高。而這些地方往通常又是 " 跑道易得,公路難求 ",因此有條簡易跑道就能起降無人貨機的話,無疑能大大方便對邊遠哨所或基地進行小流量高頻次的補給,大幅提升後勤效率。畢竟,比起偏遠地區為了一個哨所修幾十上百公裡的公路,修建一個簡易機場要簡單多了,更不用說島嶼。
在交流中,相關專業人士也笑稱:部隊把我們的無人機買過去了,我們也管不着他們運什麼載荷。當然,對于動辄幾千萬的無人貨機來說,裝滿火工品進行自殺式撞擊多少有些浪費,它應該發揮在更有價值的場合。
美國人在台海會遭遇高威脅地區空運補給投送的難題,對我們來說同樣如此。而既然美國人給出的方案是用無人貨機進行分布式運輸,那麼我們的無人貨機自然也能做到這一點,關鍵時刻在高威脅區網域内不計代價地為空突部隊送上補給。
在本次珠海航展中,以雙尾蠍系列中大型無人機而聞名的騰盾公司就展示了其今年 8 月剛剛首飛的新型無人貨機。正如前文所說,這幾年無人貨機如雨後春筍般不斷出現,目前已經有多款運載重量不低于 2 噸的無人貨機出現,甚至騰盾在已有雙尾蠍 D 無人貨機的情況下又推出了新的無人貨機。
相比其他無人貨機,騰盾新型無人貨機使用的動力是航瑞動力的 DB442 重油發動機,而非常見的渦槳發動機,讓人頗感意外。但若考慮到相比渦槳發動機使用的航空煤油,重油成本要低很多,這讓無人貨機的使用成本大幅降低。
而且作為最大載重兩噸的飛機,其貨艙容積高達 12 立方米,在同級無人貨機中較大,在民用領網域可以運輸更為常見的 " 泡貨 "(低重量大體積貨物)。其貨艙中還有讓我無比親切的貨櫃器導軌與貨物托盤,讓貨物裝卸效率大幅提升。
當然,該無人貨機還能承擔救災時空投救援物資的任務。只不過側開門的貨運型無法進行空投,需要尾艙開門的空投型才能進行物資空投任務。
中國版 " 無人魚鷹 "
如果要選一個珠海低空經濟館裡最吸引眼球的新產品,莫過于聯合飛機集團的最新產品镧影 R6000 傾轉翼無人飛行器。作為 9 月 27 日總裝下線并于 10 月中旬突然在社交媒體上曝光并引發大量關注的無人飛行器,其最大的特點莫過于它是一個和美國 V-22 魚鷹構型相似的傾轉翼飛行器。
與魚鷹一樣,镧影 R6000 是傾轉旋翼飛行器,且可機翼平轉
傾轉翼屬于一個 " 既要又要 " 的產物。需要如直升機一樣的垂直起降能力,又具有固定翼飛機的飛行速度與燃油效率,而這樣的需求最終產生了傾轉翼飛機這個事物:在垂直起降時旋翼垂直提供升力,而巡航狀态時傾轉旋翼轉為提供推力。傾轉翼飛機的第一次大規模服役與應用,就是美國的 V-22 傾轉翼飛機了,其垂直起降與高速飛行能力成了最理想的空中突擊載具。
但由于魚鷹是發動機與旋翼一起傾轉導致傾轉結構負擔很大,加上魚鷹設計指标與要求上的各種限制,使得魚鷹成了一架很别扭的初代傾轉翼飛機,事故率居高不下。但傾轉翼的巨大優勢是客觀存在的,其存在的問題可以通過技術或工程手段解決。因此在方興未艾的 eVTOL 浪潮中,如美國 jody S4 及上海時的 E20 這樣的傾轉翼 eVTOL 飛行器,成為三種主流構型之一(多軸、傾轉翼、復合翼)。
美國的 joby S4 是少數從 PPT 變成實物的 eVTOL 飛行器,是傾轉翼構型。
然而這些傾轉翼 eVTOL 依然脫離不了體積小、航程短(航程僅有上百公裡)的問題,進行短程載人尚可,但距離商業化與真實場景應用還有段距離。
聯合飛機的镧影 R6000 就不同了。與那些最大起飛重量只有一兩噸且有電池大量死重的 " 小家夥 " 相比,镧影 R6000 是個長 11.8 米、寬 17.5 米、最大起飛重量達到 6.1 噸的大家夥,而且是使用渦軸發動機的常規動力傾轉旋翼機,巡航速度 550 公裡每小時,最大航程(攜帶副油箱轉場狀态)達到 4000 公裡,實用性極高。
因此镧影 R6000 是一個接近奧古斯塔 AW609 尺寸、與貝爾 V-280 構型相同的傾轉翼飛行器,而最關鍵點在于它是個無人機。镧影 R6000 具有無人駕駛載人型與無人貨運型兩種型号,最先問世的是難度更低、監管也更寬松的貨運型,這也符合規律,而兩噸的最大載荷使其具備進行支線貨運的能力。
镧影 R6000 的傾轉旋翼結構,與 V-280 一樣只轉旋翼不轉發動機
在镧影 R6000 亮相初期,其最大航程 4000 公裡引起不少争議,由此不少人懷疑這又是一個放衛星的 " 騙錢項目 "。光從 4000 公裡最大航程來看,确實很反常識,但騙錢公司可不會讓飛機從 PPT 變成準備首飛的實物。在珠海航展上,我特地了解了下航程問題,得知 4000 公裡的航程是攜帶副油箱時的轉場航程。在實際使用場景下,在載重 1.5 噸時航程接近一千公裡,貼近客觀規律。
镧影 R6000 使用的發動機是國產 AES100 渦軸發動機,其起飛功率可達到 1100KW。在镧影 R6000 的機翼後緣有互聯傳動軸連接兩台翼尖發動機進行動力平衡。一旦有一台發動機停車,可從另一台正常工作的發動機分配動力,避免兩側動力失衡導致墜毀。其使用的旋翼系統是復合材料槳葉的無鉸式旋翼,盤載與 V-280 相當,遠低于 V-22 魚鷹。機體結構大量采用航空級復合材料進行減重,復合材料占比超過 55%。
與其他固定翼無人運輸機相比,傾轉旋翼的镧影 R6000 最大的優勢莫過于不依賴跑道,只需要一片開闊平地就能垂直起降,其應用的靈活性比固定翼無人貨機大了不少。固定翼無人貨機無法起降的特殊地形(如山頂、島礁等),它也能輕松起降運輸,非常适合偏遠地區小流量遠距離點對點運輸。雖然大型傾轉旋翼無人飛行器的成本相較于固定翼無人運輸機要高,但對某些特殊用戶來說,首先要考慮的是 " 能不能完成任務 ",其次才是 " 價格多少 "。
例如在發生自然災害後的應急救災時,對交通斷絕的孤島型災區進行救援與物資投送一直是個難題。哪怕使用飛機空投也面臨着散布面積大、降落傘挂樹上等問題,這些是有人無人固定翼運輸機空投始終無法解決的;而若使用如镧影 R6000 這樣的傾轉旋翼飛機,只要有開闊地就能降落,能大幅提升救災的時效性與物資投送效率,甚至極端情況下可以用貨艙裝載傷員,以較低高度飛行進行緊急轉運。
這些特性不僅可以民用,在軍事上也具有廣闊前景。就如貝爾公司的 V-280" 勇氣 " 赢得了美軍 FLRAA 項目(未來遠程突擊飛行器),基于傾轉旋翼構型的飛行器在軍事上一直有着巨大吸引力,是極為理想的空中突擊部隊載具。甚至如果考慮到镧影 R6000 的無人駕駛載客型的計劃,其想象空間無疑更大了。
镧影 R6000 的載客型根據客艙配置不同可以乘坐 4-12 名乘客。對于民用航空來說,使用無人機進行上千公裡的載客飛行實在有些太超前,對監管部門也是個巨大挑戰。但是對一些特定使用場合與特殊用戶來說,這些就不是問題了。
低空經濟元年的到來,讓無人機產業得到了大爆發。但這些源自軍用技術的無人機們,不僅可以 " 鑄劍為犁 " 服務于社會經濟活活動,大量的貨架產品與新概念產品讓部隊有了更多選擇,最終達成雙赢局面。這正是無人機領網域軍民融合的新趨勢。