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航天科技七院7304厂60千瓦微型涡桨发动机高原试飞成功侧记
来源:中国航天报     日期:2021年11月26日    字体:【】【】【

海拔4000米以上的高原地区空气稀薄、低压高寒,气候和环境变幻莫测,是公认的无人机飞行“禁区”。然而,今年9月中旬至10月中旬,中国航天科技集团有限公司七院7304厂试验团队在青藏高原放飞了国内首台以60千瓦微型涡桨发动机为动力的无人直升机。

其间,无人机在5191米高海拔地区实现了自由飞翔,并在海拔4300米处完成了夜间飞行、物资运送等飞行科目。

要吃就吃“第一口蛋糕”

近年来,无人机在“最后一公里”精准送抵物资的能力越发突出,在海洋、高原等特殊环境中的作用更是意义重大。令人无奈的是,适配特殊环境的无人机“心脏”——发动机的研制技术一直被国外垄断。

“目前高原无人机使用的大多为增压活塞式发动机,受结构限制,最高只能飞到海拔3000多米处,并非动力的最优解。”该厂副总工程师陈溯说。

技术空白之地同样也是市场蓝海,已专注于涡轮式发动机研制50多年的7304厂,看到了微小涡桨涡轴发动机的应用前景。

从2016年起,该厂便开展大量调研、论证工作,2018年就正式上马微小涡桨涡轴发动机研制,成为最早进军该领域的企业之一。

仅仅2年后,该厂按照适用于海拔4000~5200米的标准开发出了60千瓦微型涡桨发动机。这个只有18公斤的小“心脏”,能够负担起飞重量400~600公斤的固定翼飞行器或240~360公斤的直升机。

“即使在海拔5191米的地方,我们的发动机也是一点就着,无人机平稳飞行、落地,完成负载、投放,非常适合向条件恶劣的地区运送应急物资、医疗器械,开展医疗救援。”被高强度紫外线晒得脸上界线分明的涡桨涡轴发动机总设计师李纪永难掩兴奋。这场试验意味着发动机的动力性能可以满足大部分高原地区的飞行要求。

目前,该型号已被国内工业级无人机头部企业艾肯拓相中。这款打破国外技术封锁、填补国内技术空白的发动机未来将在高原地区应用于运输业,吃到最美味的“第一口蛋糕”。

好一批“战地工程师”

李纪永反复提及团队的战地工程师精神,他说:“研发如战场,要想跟上节奏,必须拿出战场的速度、拼出战场的血性。”

10月11日,发动机需要返厂维修,年轻设计师罗伟披着夜色回到成都,与同事通宵达旦处理问题。维修结束后,装配钳工吴建伟接力运送,12日中午发动机又回到高原。

24小时,往返平原与高原,来回7000余公里。这一次“非常旅程”中,团队高速高效处理问题的能力备受客户好评。“整个工厂都在打仗,都拼尽全力,这就是航天速度。”罗伟长舒一口气。

血性这两个字,在团队中体现得淋漓尽致。在高海拔地区,团队所有人都出现了高原反应。李纪永一直睡不好,剧烈头痛让他难以呼吸。

一次搬运无人机时,他脚下一滑,120公斤的无人机撞得他肋骨生疼。李纪永不得不回成都就医,这才得知自己的肋骨被撞出一道裂纹。

可试验进入了关键时期,李纪永哪里闲得住?只躺了半天,伤势刚稳定的他就溜回岗位。一接到高原试验反馈的问题,李纪永便带着团队在成都做地面试验,验证无误再通知身在高原的同事“上天飞”。一连5天干到凌晨的李纪永开玩笑说:“这个产品价值我两根肋骨。”

9月底,团队被一个“问题不大但需要马上解决”的事情绊住了脚步。这下,工程师们回家过国庆节的愿望彻底破灭。就连在成都坐镇的陈溯也取消了假期,带着仪器设备直飞青藏高原。

“早知道多拍点家人的照片了,手机里全是无人机资料。”刚刚新婚的设计师马阳说。

“缺氧不缺精神,‘战地工程师’们高效解决了高原苛刻环境下无人机动力的瓶颈问题,给工厂‘十四五’发展开了好头。”李纪永望着远方,“这些可靠的专业人才是我们宝贵的财富,是我们未来进军更广阔的无人机动力领域的基础。海拔5191米只是个开始,我们一定能走得更高更远!”(吴方黎 赵书瑜)

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