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蜂巢航空科技有(yǒu)限公司最新的HC-330无人机,下(xià)方类似摄像(xiàng)头的装(zhuāng)置(zhì)为“激光炮(pào)”
无人机挂上“激光炮”轻松“击落”高压线上外飘物,这看似是科幻大片中才有的黑科(kē)技。长期以来,致力(lì)于无(wú)人机(jī)技术攻关和生产的包头(tóu)蜂巢航空科技有限公(gōng)司一直在参与研制国内首创的激光清障无人机(jī),近日,该公司(sī)产(chǎn)品在我(wǒ)国南方电网正式投入(rù)使(shǐ)用。
高压输电线(xiàn)绝对是异物(wù)存在(zài)的禁区,作为国内首个配置“激光炮(pào)”的无人机,其(qí)攻击的对象就是高压(yā)输电导(dǎo)线上的风(fēng)筝(zhēng)飘带(dài)、塑料薄膜等轻型外(wài)飘物,它的“激光炮”采用(yòng)无需水冷的高功率密度激光(guāng)发生器,解决了激光发生(shēng)器排斥机体高温的问(wèn)题,可(kě)以在极短时间内“击(jī)毁(huǐ)”外(wài)飘物(wù)。这看(kàn)似简单的(de)过(guò)程,其实克服(fú)了诸多(duō)技术难题(tí)。
HC-330是(shì)一款具备通用挂载能力(lì)的四(sì)旋翼无人机平台(tái),采用油(yóu)电混合电驱动力(lì)系统(燃油(yóu)发电,电(diàn)力驱动),具备超长(zhǎng)航时,可搭载不同任务载荷(hé)完(wán)成高清视频采集和实时回(huí)传、三维测(cè)绘、弹体抛投及空(kōng)中喊话等任(rèn)务(wù),并(bìng)配置全向毫米波雷达避让系统和自(zì)动(dòng)伞降装置以(yǐ)备应急。
“此款(kuǎn)无人(rén)机(jī)能够长(zhǎng)途奔(bēn)袭(xí),与其独特的高可靠性飞控系统,混动全电动力系统和平台系统集成(chéng)的优越性是(shì)分不开的。”包头蜂巢(cháo)航空科技有限公(gōng)司技术研(yán)发(fā)负责人李威向记者(zhě)分(fèn)析(xī)说。
HC-330的控制(zhì)系统采用工业级的电子元(yuán)件(jiàn),支持GPS、姿(zī)态、手动(dòng)的飞(fēi)行模式在(zài)线切换(huàn),差分GPS定位精度达到2厘(lí)米。此外(wài),集成式(shì)的飞控(kòng)还(hái)搭(dā)载(zǎi)了全向毫(háo)米波雷(léi)达,能在40—50米范围内感知障碍(ài)并自主(zhǔ)避(bì)障,同(tóng)时还具(jù)备超强抗磁干扰能力,这一系列先进的智能技(jì)术,为飞机在海上复杂环境(jìng)下(xià)正(zhèng)常稳定(dìng)工作(zuò)提(tí)供了保障。
民用无人机作为航空(kōng)航天产业(yè)的(de)一个分支(zhī),比起航天飞机(jī)、火箭、卫星,似乎(hū)显得量级更轻一(yī)些,但是(shì)对于(yú)国计民生的发(fā)展其意义却不容小觑(qù),比如我国现(xiàn)在(zài)迅速崛起的(de)超、特高压输电领域。
包头蜂巢航空科技有限(xiàn)公司的负责人告诉记者:“高(gāo)压(yā)输电线经过(guò)的空域,是绝对的异物禁区(qū),保障这个区域的安全(quán),意义不(bú)言而喻,而(ér)执行这样的任务,无人机是最合适的选择。只(zhī)要发现高(gāo)压线上落有漂浮物,操作员(yuán)操作无(wú)人机起飞,逐步靠近,并在肉(ròu)眼很(hěn)难注(zhù)意的瞬间通(tōng)过发射激光,将障(zhàng)碍物切断和清(qīng)除,这(zhè)就是我们一直以来的研发目标。”
在实际操作中,激光对控制(zhì)精度要求很高,而高空中(zhōng)的风无时无刻不在影响着无人(rén)机、导线和(hé)外飘物的(de)相对位置,所以激光无人(rén)机(jī)最(zuì)大的技术难点就是在高(gāo)空保持高精度探(tàn)测和打击,既(jì)要烧毁外飘物又不(bú)能损(sǔn)伤导线。
在雷达导引技术(shù)方面,HC-330的毫米波导引头具有体(tǐ)积小、质量轻和空间(jiān)分辨率高的特点,与红外、激光、电视等(děng)光学导(dǎo)引头相比,毫米波导引头穿透雾、烟(yān)、灰尘的(de)能力更强,可以全天候全天时持续(xù)观察。对此,研(yán)发团队(duì)采用了毫米波雷达精准测距(jù),用高精度的稳定云台保持(chí)准星稳定,60毫秒(miǎo)的超(chāo)低延时图传链路也保证了地面控(kòng)制人员(yuán)的操(cāo)作精(jīng)准,做(zuò)到在4级风下(xià)稳定精准、指哪打哪、一击即中。
“接到清(qīng)除任务后,HC-330无人机可凭借(jiè)先进的雷达定位高速飞(fēi)抵(dǐ)任务现(xiàn)场,确认目标(biāo)后,我们(men)直接(jiē)遥控发生(shēng)器射出激光进行清除,激光的(de)高温可(kě)以(yǐ)将小型异(yì)物瞬间烧毁而不产生(shēng)明火,体积(jī)较大的异物,我们则可以利用(yòng)激光将(jiāng)其(qí)与(yǔ)主体建筑物(wù)精确分离。相比目前业界应用(yòng)较多的喷火式无人机,它对作业环境的要求更低(dī),没有引发火灾的风险,也没(méi)有(yǒu)降温(wēn)的(de)要求,更加安全可靠。”李威说。
记者了解到,在动力系统(tǒng)方面,新型(xíng)的HC-330无人机采用与瑞深航空合作开发的H2燃料(liào)发电动力(lì)系统,通过燃烧汽油发出电能(néng),供(gòng)给无(wú)人(rén)机使用(yòng),既保留(liú)了汽油高能量密(mì)度的优势,又承袭了电(diàn)动无人机操(cāo)作(zuò)简(jiǎn)单灵(líng)活的特点。其最大的(de)技(jì)术优势在(zài)于高(gāo)功率重量(liàng)比,3.7公斤的自重(chóng)可(kě)提(tí)供(gòng)近2KW的直流(liú)电能,是传统发(fā)电设备的(de)11倍,是变频发电设备的7倍。