在今年11月的珠海國(guó)際航空展上，清華大學(xué)航天航空學(xué)院無(wú)人機(jī)系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目的兩架無(wú)人直升機(jī)——珠海隆華XV-2農(nóng)業(yè)植保型無(wú)人直升機(jī)和XV-3警用型無(wú)人直升機(jī)正式亮相。
中國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，為滿(mǎn)足集約化的大規(guī)模農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求，開(kāi)發(fā)滿(mǎn)足大田作業(yè)需求的大載藥量、自主航跡飛行、精確噴灑的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)迫在眉睫。“世界上最著名的植保無(wú)人機(jī)是日本的雅馬哈無(wú)人直升機(jī)RMAX，但我們XV-2的最大起飛重量和載藥量比它還要大一倍，”參與研發(fā)的博士生姜辰難掩自豪地說(shuō)。
XV-2植保無(wú)人機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)、旋翼、飛控與導(dǎo)航等關(guān)鍵系統(tǒng)全部由清華大學(xué)航院無(wú)人機(jī)系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)正向開(kāi)發(fā)，亮點(diǎn)之一就是其新型高功重比集成動(dòng)力系統(tǒng)。而在研發(fā)之初，為了解決發(fā)動(dòng)機(jī)——這個(gè)國(guó)內(nèi)飛行器研發(fā)的老大難“心臟病”問(wèn)題，團(tuán)隊(duì)帶頭人、航天航空學(xué)院首席研究員王浩文可謂煞費(fèi)苦心。2009年，剛調(diào)入清華工作不久的王浩文從同事和朋友那里了解到，摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)最接近輕小型無(wú)人飛行器使用的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)。2012年，經(jīng)過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)幾乎所有摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)的調(diào)研和分析后，他提出了一項(xiàng)“直升機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)及使用此系統(tǒng)的直升機(jī)”發(fā)明專(zhuān)利，隨后又幾經(jīng)周折買(mǎi)到國(guó)內(nèi)摩托車(chē)及發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)先企業(yè)隆鑫通用動(dòng)力股份有限公司的4臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)用于改型研究。
研發(fā)一個(gè)無(wú)人直升機(jī)新型號(hào)，需要設(shè)立指揮系統(tǒng)、總師系統(tǒng)和質(zhì)量管理系統(tǒng)，曾經(jīng)擔(dān)任某型直升機(jī)常務(wù)副總師的王浩文深知型號(hào)研發(fā)的復(fù)雜性和風(fēng)險(xiǎn)。2010年無(wú)人直升機(jī)項(xiàng)目正式啟動(dòng)，為了加快研制進(jìn)度，王浩文一人身兼數(shù)職，克服重重困難，帶領(lǐng)清一色的“學(xué)生軍”，沒(méi)日沒(méi)夜地干了起來(lái)。在確定好關(guān)鍵的技術(shù)方案后，分別由姜辰負(fù)責(zé)飛控系統(tǒng)研發(fā)，張玉文負(fù)責(zé)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……“清華的最大優(yōu)勢(shì)就是人才，”王浩文反復(fù)說(shuō)到，“很幸運(yùn)，我的學(xué)生都很優(yōu)秀。”
令他印象深刻的是，去年XV-2首飛不久后的一次內(nèi)部試飛演示中，在無(wú)人機(jī)只有內(nèi)環(huán)增穩(wěn)模式的情況下，缺乏試飛經(jīng)驗(yàn)的飛控手越飛越快，就在快要結(jié)束的時(shí)候，200多公斤的飛行器在空中連翻幾個(gè)跟頭，重重地摔在了地上。就在王浩文反復(fù)思索事故原因時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)的王韻杰和姜辰兩位學(xué)生已經(jīng)通過(guò)視頻逐幀回放，估算出無(wú)人機(jī)瞬時(shí)角速率值，并結(jié)合其他飛行參數(shù)判斷試飛中的無(wú)人機(jī)已超出設(shè)計(jì)的飛行包線(xiàn)。事后，他們笑稱(chēng)，這是“摔得最精彩的一次、也是最值得的一次”，既快速驗(yàn)證了飛行器的飛行性能，也催生了機(jī)載數(shù)據(jù)記錄與故障診斷系統(tǒng)。
目前，XV-2已進(jìn)入耐久性考核階段，預(yù)計(jì)將于明年小批量投產(chǎn)?，F(xiàn)在，幾乎每天下午都會(huì)有新的試飛數(shù)據(jù)由千里之外的試飛站傳送到清華研發(fā)團(tuán)隊(duì)手中，大家隨即對(duì)當(dāng)天的飛行參數(shù)、振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和評(píng)估，對(duì)故障及時(shí)診斷、歸零。
耐心和專(zhuān)注是王浩文經(jīng)常告誡團(tuán)隊(duì)的兩個(gè)詞，“任何想跨越、彎道超車(chē)的人，最后都要吃虧。”除此之外，他喜歡的一個(gè)詞是“實(shí)證”，科研中他和學(xué)生保持著平等關(guān)系，“我最排斥‘權(quán)威’，誰(shuí)能通過(guò)試驗(yàn)證明自己是對(duì)的，誰(shuí)就接近真理。”
“士之讀書(shū)治學(xué)，蓋將以脫心志于俗諦之桎梏，真理因得以發(fā)揚(yáng)。”這段摘自王國(guó)維碑碑銘中的話(huà)，是王浩文最喜歡的一段話(huà)。他說(shuō)，研發(fā)中每天都會(huì)遇到新的問(wèn)題，他和學(xué)生們要做的，就是“擺脫俗諦的束縛，不斷地去接近真理”。
