《北京晚报》:这项成果为何两次获得国家科技进步一等奖?

点击数:    |    加入时间:2018-01-10

《北京晚报》2018年1月9日科技聚焦20版整版报道我校2017年度国家科技进步一等奖:

这项成果为何两次获得国家科技进步一等奖?

2017年度国家科学技术奖励大会昨天举行,一批代表国家最高科技研发和应用水平的奖项出炉。其中,由北京航空航天大学牵头组织研发的某型号无人侦察机系统获得了国家科技进步一等奖,这是该系列无人机第二次获得这一奖项。这架能够全天候全疆域服务国防的“长鹰”,技术水平已经达到国内领先、国际先进。

“长鹰”的背后是北航一支100多人的研究队伍长达18年的攻坚克难。记者日前走进这个群体,了解为了“长鹰”翱翔他们所付出的点点滴滴。研发总设计师、北航教授向锦武说,有“长鹰”在手,我们国家将更有底气守护好疆土、海洋和领空,保护好每一位国民的安全和每一寸国家的利益。

推掉工作参与“长鹰”研发

说到无人机,不少人可能会想到大疆、小米等品牌的四旋翼。这些四旋翼虽然轻便、灵巧,可一旦需要长距离飞行、长时间空中停留、大重量装载,它们就力不从心了。由于无人飞机对未来空战有着重要的意义,世界各主要军事国家都在加紧研制,美国的“捕食者”、以色列的“苍鹭”等无人机都已经在战场上亮相,作用巨大,被称为可以千里机动的“无声士兵”。

中国的无人机研究起步其实并不晚,作为无人机事业的先驱者和开拓者,北航早在1958年就研究设计出了中国第一架无人驾驶飞机“北京五号”,后来在上世纪七十年代又研发出了我国第一型高空高速无人侦察机“无侦五”。“无侦五”在对越自卫反击战中就曾立下战功,为捍卫国家主权作出了重要贡献。

然而进入上世纪末,受种种因素影响,中国的无人机研发逐渐落在了世界强国的后面。必须奋起直追!北航人再次肩负起这一责任。2000年“长鹰”正式立项,研发团队迅速组建,“最初时团队就30多人,还在9个不同的地方办公。”向锦武回忆说,为此北航先紧急从办公楼东配楼腾空了一层房间,紧接着第二年就在北航机械厂的原址上盖起了专门的科研大楼;同时,从各院系抽调了一批青年教师,并留用一批相关专业的毕业生。

那一年26岁的王养柱即将完成博士论文,也已经确定去南方一家知名IT企业工作,这位16岁保送北航、之后又硕博连读的北航博士毅然停下了论文,推掉了工作,加入研制团队,如今已经担任该飞机的研发总质量师。“那家企业现在已经价值过千亿,我要是‘下了海’估计现在已经‘财务自由’了,但现在看着‘长鹰’翱翔蓝天服务国家,成就感更强!”王养柱笑道。

回北京的家成了“出差”

研发启动,困难也随之而来。军事用途的无人机在任何国家都是高度机密,没有人会提供参数、技术、图纸,甚至连基本的外貌也就是公开媒体上那模糊的几张照片,一切都得从零开始。“已经记不起画过多少张图纸,演算过多少数据。”先后担任过该飞机总质量师、副总设计师的郭宏对记者说。

最新型的“长鹰”对准了高原方向的应用。2013年,研发试飞转移到了川西高原某机场,这里平均海拔在4000米以上,无论是对装备还是团队人员都提出了巨大考验。“一天有四季,天空忽而下起了雪,忽而又热得需要穿短袖。”副总设计师丁文锐告诉记者,她负责数据传输和指挥控制系统的研发,一个长航时架次的飞行试验,团队前后需要准备两天的时间,时时刻刻得有人盯着屏幕关注飞机的飞行状态。还有一大考验就是缺氧,测试设备并不重,平原地区三个人就能推得动,但是在川西高原,副总设计师田波和四位同事经常累得喘着大气,设备却纹丝不动。

高原氧气稀薄,采用燃油动力的“长鹰”如何能顺利启动发动机冲向天空?这是研发人员要解决的重要问题。副总设计师马铁林和伙伴们一口气在高原住了两个多月,每天反复做实验,摸索控制规律,终于研发出了全新动力控制模式的发动机,“现在我们的‘长鹰’在4000多米的高原可以即时发动,随时执行任务。”马铁林自豪地说。

为了掌握飞机各部件的研发进度和质量,郭宏曾经在7天内坐火车、汽车奔走北京、兰州、宝鸡、汉中和哈尔滨。他说,即使现在,团队中一些骨干一年也得有300天奔波于各研究、试飞场地,“回北京的家反而成了‘出差’。”

实现全天候全时段巡航

“长鹰”在2009年度就曾获得国家科技进步一等奖,如今第二次获奖,这在我国以往的科研项目中并不多见。这意味着该型号飞机的研发在8年里又有了巨大的突破性进展。在向锦武看来,面向高原环境的最新型“长鹰”彻底完善了之前版本无人机飞、看、传的本领,“飞机在天空自由翱翔,犹如无声的士兵不分昼夜地在万里之遥源源不断地传回信息。”向锦武对记者说。

具体来说,这架“长鹰”的高原高空性能得到了巨大提升,可以实现我国全疆域到达;同时飞机采取了光电、雷达等多种手段的信息获取技术,数据采集不再受到昼夜变换和气象条件的限制;无人机采集的信息,只有快速传输回指挥系统,才能及时得到处理和应用,发挥其最大效能,“长鹰”搭载的轻量化电子设备已经可以实现高速率、远距离、实时的信息传输,“过去我们说传一张照片都得花费巨大的资源,但是现在可以毫不费力地传回来多张高清照片。”向锦武说。

此外“长鹰”还非常耐用。它的机身使用了国产的复合材料,实现了轻量化;高空飞行,在零下40摄氏度的低温下,它优良的高寒防结冰保温性能可以确保飞行系统、搭载装备正常开展工作。此外“长鹰”还具备兼容多种导航系统,能确保准确自主飞行,还有较强的抗电子干扰能力。

在专家们看来,“长鹰”可以全天候、全天时巡航中华大地、海洋和领空,任何“不速之客”只要有一点风吹草动,都难以逃脱“长鹰”锐利无比的“鹰眼”。

即将应用在民用领域

向锦武介绍,未来“长鹰”的研究将朝着飞得更高更远、空中停留时间更长而努力,同时实现无人机操控智能化、集群化,“多架无人机同时执行任务,可以协同智慧操控,就像飞机上有长机飞行员和僚机飞行员那样。”这意味着研发团队还将付出艰辛的努力。

从2000年开始“长鹰”的立项研究,到完成一个又一个应用型号的攻坚,向锦武和团队成员们付出了巨大的心血。在圈儿里他们管这个叫“搞型号”。“搞型号”对于大学老师来说究竟值不值?对此很多人有看法,因为这至少意味着要中断正常的学术研究和教学,需要到试飞基地常年开展试验试飞,将有很长一段时间难以继续发表论文,而学术论文和教学业绩几乎是衡量一名大学教师的“金标尺”。

不过向锦武却不这么认为,令他高兴的是,由于国家的重视,无人机的研发无论是在军用还是民用,都已经呈现出“百舸争流”的新气象。就以“长鹰”最新型号为例,虽然北航是第一完成人,但具体到制造、试飞等各环节,有国内近百家单位参与。更重要的是,“长鹰”的翱翔引领了国内民用无人机的快速发展,这无论是对环境监测、大地测量、森林防火、应急搜救还是偏远地区中远距离的物流投送,都将带来变革性的进步。记者了解到,由北航天宇长鹰无人机公司研制的民用无人机——“天鹰”,已经在浙江台州总装下线,它的最大续航时间可达40小时,最大起飞重量可达1500千克。

(本报记者 张航)

编辑:史越

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