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無人機(jī)配激光炮,高壓線以外飄物一擊即中

無人機(jī)配激光炮,高壓線外飄物一擊即中

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”。受訪者供圖

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)品在我國南方電網(wǎng)正式投入使用。

高壓輸電線絕對是異物存在的禁區(qū),作為國內(nèi)首個配置“激光炮”的無人機(jī),其攻擊的對象就是高壓輸電導(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,可以在極短時間內(nèi)“擊毀”外飄物。這看似簡單的過程,其實克服了諸多技術(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,采用油電混合電驅(qū)動力系統(tǒng)(燃油發(fā)電,電力驅(qū)動),具備超長航時,可搭載不同任務(wù)載荷完成高清視頻采集和實時回傳、三維測繪、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)和自動傘降裝置以備應(yīng)急。

“此款無人機(jī)能夠長途奔襲,與其獨特的高可靠性飛控系統(tǒng),混動全電動力系統(tǒng)和平臺系統(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)級的電子元件,支持GPS、姿態(tài)、手動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,同時還具備超強抗磁干擾能力,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)的一個分支,比起航天飛機(jī)、火箭、衛(wèi)星,似乎顯得量級更輕一些,但是對于國計民生的發(fā)展其意義卻不容小覷,比如我國現(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,是絕對的異物禁區(qū),保障這個區(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)!

在實際操作中,激光對控制精度要求很高,而高空中的風(fēng)無時無刻不在影響著無人機(jī)、導(dǎo)線和外飄物的相對位置,所以激光無人機(jī)最大的技術(shù)難點就是在高空保持高精度探測和打擊,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,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,可以全天候全天時持續(xù)觀察。對此,研發(fā)團(tuán)隊采用了毫米波雷達(dá)精準(zhǔn)測距,用高精度的穩(wěn)定云臺保持準(zhǔn)星穩(wěn)定,60毫秒的超低延時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,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),它對作業(yè)環(huán)境的要求更低,沒有引發(fā)火災(zāi)的風(fēng)險,也沒有降溫的要求,更加安全可靠。”李威說。

記者了解到,在動力系統(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,又承襲了電動無人機(jī)操作簡單靈活的特點。其最大的技術(shù)優(yōu)勢在于高功率重量比,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。(作者:張景陽)

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