“嘭！”“發(fā)射正常！”“機(jī)翼尾翼展開正常！”“螺旋槳最大功率推進(jìn)！”“姿態(tài)改平正常！”“開始巡航！”“到達(dá)目標(biāo)上空發(fā)現(xiàn)目標(biāo)！”“目標(biāo)鎖定成功！”“完成打擊！”。

伴隨著這一連串的指令，西工大無人系統(tǒng)技術(shù)研究院昌敏老師負(fù)責(zé)的大仰角彈射長航時(shí)“游隼”管射折疊翼無人機(jī)(以下簡稱“游隼”長航時(shí)折疊翼無人機(jī))捷聯(lián)圖像末制導(dǎo)閉環(huán)試驗(yàn)成功。

管射折疊翼無人機(jī)是近年來興起的新型巡飛與精確制導(dǎo)裝備。由于考慮便攜性和靈巧性，管射折疊翼無人機(jī)采用儲(chǔ)存、運(yùn)輸、發(fā)射一體，發(fā)射管的有限空間約束極大限制了無人機(jī)機(jī)翼尺寸，從而影響了折疊翼無人機(jī)氣動(dòng)性能，是一門“螺螄殼里做道場”的藝術(shù)。單次折疊的串列翼布局是國際上主流的折疊翼無人機(jī)布局形式。

經(jīng)過長期研究，昌敏老師團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)串列翼布局對于有限尺寸的發(fā)射管來說，機(jī)翼面積更大些。但是受發(fā)射管長度限制，機(jī)翼展弦比不高。而且隨著攻角的增加，串列翼布局的前后翼遠(yuǎn)距氣動(dòng)耦合誘導(dǎo)阻力增加得很快，串列布局的折疊翼無人機(jī)最佳升力系數(shù)不高，升阻比也較低，并且很難再有所提高，這意味著飛行器平臺(tái)的飛行性能被這個(gè)天花板牢牢壓制，因此這就成為了折疊翼無人機(jī)技術(shù)發(fā)展的瓶頸。

“折疊翼無人機(jī)頂層設(shè)計(jì)沒有錯(cuò)，問題在于飛行平臺(tái)本身，必須想辦法補(bǔ)齊空間強(qiáng)約束下的總體、氣動(dòng)、結(jié)構(gòu)綜合設(shè)計(jì)短板，我們有信心在5個(gè)月內(nèi)完成垂直發(fā)射大展弦比折疊翼無人機(jī)演示驗(yàn)證。”昌敏在項(xiàng)目開題會(huì)上向工程單位立下“保證書”。

在分析試飛數(shù)據(jù)和反推動(dòng)力學(xué)模型后，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)多次折疊方案中“Z型折疊”總體上能夠滿足設(shè)計(jì)要求，但是其技術(shù)資料極少，其核心是高動(dòng)態(tài)變體結(jié)構(gòu)的氣動(dòng)、結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)精確建模與預(yù)報(bào)技術(shù)。在團(tuán)隊(duì)不斷攻關(guān)下，成功提出了“氣動(dòng)-結(jié)構(gòu)協(xié)同的大展弦比折疊翼無人機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)”，首次將中國“由陸到空”“由海到空”折疊翼無人機(jī)升阻比大幅提升，將中國巡飛平臺(tái)的氣動(dòng)性能提上了一個(gè)新的平臺(tái)。

在成功完成大展弦比折疊翼無人機(jī)設(shè)計(jì)后，團(tuán)隊(duì)又將目光投向了海空跨域飛行。

由陸到空、由海到空是折疊翼無人機(jī)的主要跨域路徑，而基于海面、陸地的高仰角發(fā)射飛行是約束折疊翼無人機(jī)使用范圍的技術(shù)瓶頸。研究團(tuán)隊(duì)通過探明折疊翼面瞬時(shí)變體中的力系生成機(jī)制，揭示了變體幾何布局-動(dòng)力拓?fù)?氣動(dòng)力系架構(gòu)-高仰角起飛瞬時(shí)轉(zhuǎn)彎等時(shí)變耦合機(jī)理，突破了水面搖晃態(tài)垂直發(fā)射氣動(dòng)力系拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變體重構(gòu)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“游隼”長航時(shí)折疊翼無人機(jī)國內(nèi)首次深水釋放、水面漂浮垂直冷發(fā)射無人機(jī)自主飛行驗(yàn)證與首次電動(dòng)后推螺旋槳陸地垂直冷發(fā)射折疊翼無人機(jī)自主飛行驗(yàn)證。

“空天地海互通，有人無人協(xié)同，這是無人系統(tǒng)技術(shù)研究院的努力方向，借助無人系統(tǒng)技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)中產(chǎn)生催化效應(yīng)，完成我國相關(guān)技術(shù)體系的智能化水平提升，是我們無人系統(tǒng)專業(yè)的時(shí)代使命。”無人系統(tǒng)技術(shù)研究院常務(wù)副院長白俊強(qiáng)如是說。(完)