国产人工影响天气大型无人机首飞成功,翼龙

说起无人机大家都很熟悉,最近完全自主知识产权的国产大型无人机翼龙2再创佳绩,变身影响天气的神器,传来了好消息——国内首架大型人工影响天气无人机首飞成功。经过改造的“翼龙2”换名“甘霖-I”变身成功,这架四川造的无人机为甘肃的祁连山降下“甘霖“。

据测算,如果飞行50次,就可以带来6-8亿方降水,相当于一个中型水库的库容。那么大型无人机投入民用,是不是有点浪费?无人机投入人工影响天气工作中,又会带来怎样的神奇?

01翼龙2本就是智慧无人机,为农业生产、生态保护助力,充分体现军为民用优势

翼龙2(翼龙-II,WingLoongII)是中航工业(AVIC)设计和制造的中空长期耐力无人飞行器,具完备的知识产权和量产能力,从年首飞成功以来,凭借着优秀空气动力学设计,改进了的机身和机载系统,成为了全天候无人飞行利器。

其机身长度11米,高度4.1米,翼展20.5米,最大飞行高度可达米,时速最好千米,起飞重量最大4.2吨,外挂能力kg,续航时间最大可达20小时。

航空迷可能都还记得当年在航展上掀起的热潮,从构想提出,仅仅2年时间就首飞成功,经过一系列试飞任务,全部优秀完成,和美国MQ-9死神无人机水平相当,这表明我国的关键技术已经达到了全球大型侦查打击一体化无人机的一流水平。

担任此次首飞任务的是中国功勋试飞员雷强,他也曾担任歼10战机等重要机型首飞任务。说起“翼龙”Ⅱ,这位飞行专家感叹:“这是很聪明的好飞机”

其市场表现也非常出色,建立的自动化程度高的生产线不单满足国内部署需求,还根据海外客户需求进行了客制化的改造,首次实现了“一站控双机”。年就向沙特交付了架,而今年的1月5日中航工业宣布将50架翼龙2交付某客户。

正因为是面向全球客户的机型,所以除了出色的表现以外,其从设计到生产都充分考虑了成本优势。作为研制单位,中航工业自筹经费,从启动到批量交付只用了5年时间,并且多项成果属于世界一流水平,可以说是航空史上的一个奇迹。

自己掏钱研发市场化的装备就得充分考虑成本和产品生命周期,翼龙2无人机结构设计采用全寿命周期成本设计,也就是“全寿命周期费用”,涵盖了产品设计、生产、维护等所有成本,统筹考虑材料、标准件、结构设计、成型工艺等要求,既能满足结构强度刚度要求,又能实现可生产性、可靠性、可维修性需求,缩短了产品开发周期,实现了降低制造和维护成本的目标。

现在翼龙2是“一机多型”、“一型多用”,基于这种模块化设计,单机的购置成本和运维成本都十分低廉。得益于模块化设计,转为民用的话,根据实际任务增减相应模块即可。这为投入到农业使用提供了充分的保障:

一是机型平台智慧、耐用,并且经过市场复杂工况检验;

二是模块化设计,满足人工影响天气作业的高度、挂载等需求;

三是自动化采集与增雨作业,提高增雨效率;

四是采用播撒或控制制导有效降低增雨弹壳降落误伤风险。

所以说使用无人机开展人工降雨作业,一点也不浪费,正是物尽其用。

02“翼龙2”换名“甘霖1”,大型无人机加入人工影响天气装备,全天候智慧化“呼风唤雨”

一般来说,当发现符合降雨条件后,可以人为投放催化剂,人工增雨作业主要有三种方式:地面高射增雨弹,机动发射增雨弹,飞机播撒;虽然已经广泛使用但是还是存在效率和成本问题。这无人机出现后,气象专家们就在寻找使用无人机挂载自动化设备实现人工增雨的可能性,但是普通民用的太小,挂载能力不够;大型非民用设计飞行器就进入了视野,刚好翼龙系列符合要求,于是就有了上文提到的改造机型“甘霖-I””。

我们知道甘肃地区属于干旱和半干旱区域,尤其是祁连山地区长期受降雨不足困扰,为此当地为了高效快速利用有利水汽条件实现增雨作业,最终选择了翼龙2无人机。经过一年的改造,就在年6月首飞,很快就投入祁连山增雨作业。

根据测算,“甘霖1号”天气影响飞机,50次飞行就可以增雨6亿到8亿立方米,相当于为当地增加一个中型水库,这是一个极其可观的效益,未来将可能在全国干旱地区大面积推广,这就是无人机技术的魅力所在!

年1月6日,这是世界上第一次真正意义上实现无人机增雨作业恰逢有利气象条件,“翼龙-2人工增雨雪型”在甘肃金昌首飞,这是我国首次利用大型固定翼无人机开展人工影响天气作业,增雨雪效果明显。

那么使用无人机人工影响天气到底有什么优势呢?

首先是效率更高。改型后的翼龙2具备远距离气象探测、大气数据采集和增雨催化剂播撒,同时拥有可靠的防除冰能力,以及复杂气象条件下作业等能力。自带测风系统和云粒子探测系统,可以快速地观测到风场结构和水汽场结构,进而实现“边探测、边作业”。比之前根据气象预报再进行作业要更节约时间,并且更加精准。长效续航能力,可以实现全天候自动化作业,堪称完美。

其次是更长效。采用无人机人工影响天气的成本更低、作业时间也更长,避免了之前地面发射催雨弹时效上的延迟,发射精度的不准确,覆盖云层较小等问题。还有有效的避免废弹坠落的风险,使用无人机在云层中自动判断,自动作业,这是地面机动车辆发射和高射发射覆盖不敢想的事情。不仅如此由于受探测数据功能,还能给地面控制站实时提供气象数据,边干活、边反馈,这样的装备谁不爱?

最后是更加安全。无人机不需要人员驾驶,所以任何情况下不需要担心人员伤亡;也不用担新装备本身安全,本就是历经复杂场景的机型,并且为了适应增雨作业还专门为其穿越积雨云区域进行了准备。机翼电加热和独特的自润滑涂层,防止机翼结冰。抗大风和侧风能力,抗大风能力高达50米每秒,算是极端强悍。

为了适应冬季增雪作业,翼龙-2无人机基础防冰设计主要包括电加热空速管,进气道加热,热空气加热螺旋桨,这个系统能够让其安然在强冷空气中安全自由穿梭。

03总结:

无人机具有增雨雪机动性好、作业时间长、安全风险低、执行效率高和机载数据可实时传输的特性,其成功首飞不仅为千年丝绸之路的纽带——祁连山,带去甘霖沛雨,也会让一片戈壁黄沙的包围之中的绿洲带去更为丰富的水源。

国之重器,甘肃首飞,这不仅是人工影响天气的巨大进步,更是军民融合产品运用的典型示范。




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