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蜂巢航空科技有限公司最新的HC-330無人機(jī)，下方類似攝像頭的裝置為“激光炮”
無人機(jī)掛上“激光炮”輕松“擊落”高壓線上外飄物，這看似是科幻大片中才有的黑科技。長(zhǎng)期以來，致力于無人機(jī)技術(shù)攻關(guān)和生產(chǎn)的包頭蜂巢航空科技有限公司一直在參與研制國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的激光清障無人機(jī)，近日，該公司產(chǎn)品在我國(guó)南方電網(wǎng)正式投入使用。
高壓輸電線絕對(duì)是異物存在的禁區(qū)，作為國(guó)內(nèi)首個(gè)配置“激光炮”的無人機(jī)，其攻擊的對(duì)象就是高壓輸電導(dǎo)線上的風(fēng)箏飄帶、塑料薄膜等輕型外飄物，它的“激光炮”采用無需水冷的高功率密度激光發(fā)生器，解決了激光發(fā)生器排斥機(jī)體高溫的問題，可以在極短時(shí)間內(nèi)“擊毀”外飄物。這看似簡(jiǎn)單的過程，其實(shí)克服了諸多技術(shù)難題。
HC-330是一款具備通用掛載能力的四旋翼無人機(jī)平臺(tái)，采用油電混合電驅(qū)動(dòng)力系統(tǒng)（燃油發(fā)電，電力驅(qū)動(dòng)），具備超長(zhǎng)航時(shí)，可搭載不同任務(wù)載荷完成高清視頻采集和實(shí)時(shí)回傳、三維測(cè)繪、彈體拋投及空中喊話等任務(wù)，并配置全向毫米波雷達(dá)避讓系統(tǒng)和自動(dòng)傘降裝置以備應(yīng)急。
“此款無人機(jī)能夠長(zhǎng)途奔襲，與其獨(dú)特的高可靠性飛控系統(tǒng)，混動(dòng)全電動(dòng)力系統(tǒng)和平臺(tái)系統(tǒng)集成的優(yōu)越性是分不開的。”包頭蜂巢航空科技有限公司技術(shù)研發(fā)負(fù)責(zé)人李威向記者分析說。
HC-330的控制系統(tǒng)采用工業(yè)級(jí)的電子元件，支持GPS、姿態(tài)、手動(dòng)的飛行模式在線切換，差分GPS定位精度達(dá)到2厘米。此外，集成式的飛控還搭載了全向毫米波雷達(dá)，能在40—50米范圍內(nèi)感知障礙并自主避障，同時(shí)還具備超強(qiáng)抗磁干擾能力，這一系列先進(jìn)的智能技術(shù)，為飛機(jī)在海上復(fù)雜環(huán)境下正常穩(wěn)定工作提供了保障。
民用無人機(jī)作為航空航天產(chǎn)業(yè)的一個(gè)分支，比起航天飛機(jī)、火箭、衛(wèi)星，似乎顯得量級(jí)更輕一些，但是對(duì)于國(guó)計(jì)民生的發(fā)展其意義卻不容小覷，比如我國(guó)現(xiàn)在迅速崛起的超、特高壓輸電領(lǐng)域。
包頭蜂巢航空科技有限公司的負(fù)責(zé)人告訴記者：“高壓輸電線經(jīng)過的空域，是絕對(duì)的異物禁區(qū)，保障這個(gè)區(qū)域的安全，意義不言而喻，而執(zhí)行這樣的任務(wù)，無人機(jī)是最合適的選擇。只要發(fā)現(xiàn)高壓線上落有漂浮物，操作員操作無人機(jī)起飛，逐步靠近，并在肉眼很難注意的瞬間通過發(fā)射激光，將障礙物切斷和清除，這就是我們一直以來的研發(fā)目標(biāo)。”
在實(shí)際操作中，激光對(duì)控制精度要求很高，而高空中的風(fēng)無時(shí)無刻不在影響著無人機(jī)、導(dǎo)線和外飄物的相對(duì)位置，所以激光無人機(jī)最大的技術(shù)難點(diǎn)就是在高空保持高精度探測(cè)和打擊，既要燒毀外飄物又不能損傷導(dǎo)線。
在雷達(dá)導(dǎo)引技術(shù)方面，HC-330的毫米波導(dǎo)引頭具有體積小、質(zhì)量輕和空間分辨率高的特點(diǎn)，與紅外、激光、電視等光學(xué)導(dǎo)引頭相比，毫米波導(dǎo)引頭穿透霧、煙、灰塵的能力更強(qiáng)，可以全天候全天時(shí)持續(xù)觀察。對(duì)此，研發(fā)團(tuán)隊(duì)采用了毫米波雷達(dá)精準(zhǔn)測(cè)距，用高精度的穩(wěn)定云臺(tái)保持準(zhǔn)星穩(wěn)定，60毫秒的超低延時(shí)圖傳鏈路也保證了地面控制人員的操作精準(zhǔn)，做到在4級(jí)風(fēng)下穩(wěn)定精準(zhǔn)、指哪打哪、一擊即中。
“接到清除任務(wù)后，HC-330無人機(jī)可憑借先進(jìn)的雷達(dá)定位高速飛抵任務(wù)現(xiàn)場(chǎng)，確認(rèn)目標(biāo)后，我們直接遙控發(fā)生器射出激光進(jìn)行清除，激光的高溫可以將小型異物瞬間燒毀而不產(chǎn)生明火，體積較大的異物，我們則可以利用激光將其與主體建筑物精確分離。相比目前業(yè)界應(yīng)用較多的噴火式無人機(jī)，它對(duì)作業(yè)環(huán)境的要求更低，沒有引發(fā)火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)，也沒有降溫的要求，更加安全可靠。”李威說。
記者了解到，在動(dòng)力系統(tǒng)方面，新型的HC-330無人機(jī)采用與瑞深航空合作開發(fā)的H2燃料發(fā)電動(dòng)力系統(tǒng)，通過燃燒汽油發(fā)出電能，供給無人機(jī)使用，既保留了汽油高能量密度的優(yōu)勢(shì)，又承襲了電動(dòng)無人機(jī)操作簡(jiǎn)單靈活的特點(diǎn)。其最大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于高功率重量比，3.7公斤的自重可提供近2KW的直流電能，是傳統(tǒng)發(fā)電設(shè)備的11倍，是變頻發(fā)電設(shè)備的7倍。
