中國有句老話兒：身大力不虧。人如是，無人機(jī)亦如是。

誕生于遼寧壯龍無人機(jī)有限公司(以下簡稱壯龍)的“大壯”，就是這樣一個無人機(jī)中的“大力士”，它學(xué)名喚作“油動直驅(qū)多旋翼無人機(jī)”。在運送快遞、農(nóng)藥、滅火器材、救援物資時，擁有這樣一臺“大力士”無人機(jī)無疑事半功倍，因為它既能吃苦——最大載荷已達(dá)100千克，又很耐勞——最長航時4個小時。

國內(nèi)專家贊許“大壯”達(dá)到了國際領(lǐng)先水平，其大載重、長航時的特點，也打開了無人機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的奇妙大門。

打破傳統(tǒng)油動無人機(jī)桎梏

在不久前結(jié)束的第七屆中國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽遼寧賽區(qū)暨第六屆遼寧創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽總決賽上，壯龍的無人機(jī)項目被評為一等獎。

壯龍的科研團(tuán)隊脫胎于沈陽航空航天大學(xué)，回想當(dāng)年選擇油動直驅(qū)多旋翼無人機(jī)這條路，壯龍總經(jīng)理張黎表示：“我們開始也做過電動無人機(jī)，但后來發(fā)現(xiàn)，要實現(xiàn)大載重長航時，還是需要燃油作為動力。”

無人機(jī)燒油比用電力氣大，但要想練就大力氣，難度卻不小。這是因為油動發(fā)動機(jī)存在著響應(yīng)時間長、非線性程度高、振動幅值大、多臺發(fā)動機(jī)性能一致性差等問題。

“油動直驅(qū)技術(shù)的核心在于調(diào)速控制，簡單點說，就是如何讓多個旋翼之間動力、轉(zhuǎn)速保持一致。”壯龍無人機(jī)工程師呂卉告訴科技日報記者，好比電動汽車可以直接均勻地輸出動力，傳統(tǒng)汽車則需要變速箱控制轉(zhuǎn)速，再將動力分配到輪胎上。

如果使用傳統(tǒng)的變速器控制模式，6個旋翼就需要6個變速器，不但成本大幅上升，起飛重量也會下降，無法充分發(fā)揮油動的潛力。

歷經(jīng)多年科研攻關(guān)，壯龍的團(tuán)隊巧妙地解決了這個問題。他們把燃油活塞式發(fā)動機(jī)應(yīng)用于多旋翼無人機(jī)，重新設(shè)計了一套具有自主知識產(chǎn)權(quán)的燃油噴射和點火器控制系統(tǒng)，編寫了專門針對油動發(fā)動機(jī)的飛行控制軟件。另外，在發(fā)動機(jī)的設(shè)計上，科研人員也進(jìn)行了傾斜結(jié)構(gòu)方面的調(diào)整。通過控制系統(tǒng)與傾斜結(jié)構(gòu)調(diào)整相結(jié)合的辦法，克服了油動發(fā)動機(jī)起飛重量下降、多旋翼需多變速器的桎梏，大幅提高了油動發(fā)動機(jī)的響應(yīng)速度和多臺發(fā)動機(jī)之間的一致性。

技術(shù)進(jìn)步構(gòu)建多面手

多旋翼飛行器是非自穩(wěn)結(jié)構(gòu)，需要經(jīng)常、快速調(diào)整各個螺旋槳之間的轉(zhuǎn)速來保持平衡，如何讓油機(jī)的精準(zhǔn)控制接近電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)，科研人員也經(jīng)歷了無數(shù)次失敗。

除了技術(shù)，過去油動直驅(qū)無人機(jī)商業(yè)化的難點還有維修、保養(yǎng)。受規(guī)模限制，商用無人機(jī)的銷售、維修網(wǎng)點不可能像4S店一樣遍布各個城市，如果結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維修成本高、耗費時間長，顯然產(chǎn)品也不可能被客戶接受。

“我們自主創(chuàng)新設(shè)計的零件，充分考慮到商用無人機(jī)的維修、保養(yǎng)成本，采用了模塊化設(shè)計，零部件更換快捷、簡便，客戶反饋，維護(hù)保養(yǎng)自己就可以完成。”張黎說。

不同于電動無人機(jī)載重小、航時短，“吃苦耐勞”的油動無人機(jī)則可在眾多領(lǐng)域大顯身手。

在廣西桂林，主要經(jīng)濟(jì)作物沙糖桔的死對頭是紅蜘蛛。紅蜘蛛的爆發(fā)期僅有7天，若不盡快根治，將直接導(dǎo)致柑橘減產(chǎn)。過去依賴人工，每人每天最多作業(yè)5畝柑橘地，而大壯一天可以作業(yè)400—1000畝，防治效果可達(dá)70%—90%，效率和安全性上都要領(lǐng)先許多。

“無人機(jī)采用燃油驅(qū)動，旋翼下方的風(fēng)場較大，不但可以將農(nóng)藥噴灑在表面，還可以將農(nóng)藥直接打到農(nóng)作物的根部，讓葉子正反面著藥均勻，一方面避免了機(jī)械打藥時碾壓帶來的損失，另一方面也提升了噴灑農(nóng)藥的效率。”張黎說。

100公斤的最大載重，讓油動無人機(jī)很快吸引了物流界的注意。用無人機(jī)送貨，一直是物流行業(yè)期盼的未來場景。如今，數(shù)臺大壯無人機(jī)已經(jīng)在某物流巨頭企業(yè)得到了應(yīng)用，嘗試在山區(qū)、邊遠(yuǎn)地區(qū)進(jìn)行物流配送。

城市高樓消防一直是世界難題，困擾著多個城市的消防部門。而油動無人機(jī)給出了一個解決方案。就在今年1月20日，經(jīng)過特殊改裝的大壯無人機(jī)在沈陽完成了高樓消防的測試，在150米以上的高度，它依靠自己油動驅(qū)動馬力大于電動驅(qū)動的優(yōu)勢，實現(xiàn)了水炮水平噴射、滅火彈垂直投射、空中照明與廣播、救援物資投放等多種任務(wù)。

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