在今年11月的珠海國際航空展上，清華大學(xué)航天航空學(xué)院無人機系統(tǒng)團隊產(chǎn)學(xué)研項目的兩架無人直升機——珠海隆華XV-2農(nóng)業(yè)植保型無人直升機和XV-3警用型無人直升機正式亮相。
中國作為農(nóng)業(yè)大國，為滿足集約化的大規(guī)模農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求，開發(fā)滿足大田作業(yè)需求的大載藥量、自主航跡飛行、精確噴灑的無人機系統(tǒng)迫在眉睫。“世界上最著名的植保無人機是日本的雅馬哈無人直升機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。
XV-2植保無人機的發(fā)動機、旋翼、飛控與導(dǎo)航等關(guān)鍵系統(tǒng)全部由清華大學(xué)航院無人機系統(tǒng)團隊正向開發(fā)，亮點之一就是其新型高功重比集成動力系統(tǒng)。而在研發(fā)之初，為了解決發(fā)動機——這個國內(nèi)飛行器研發(fā)的老大難“心臟病”問題，團隊帶頭人、航天航空學(xué)院首席研究員王浩文可謂煞費苦心。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，摩托車發(fā)動機最接近輕小型無人飛行器使用的活塞式發(fā)動機。2012年，經(jīng)過對國內(nèi)幾乎所有摩托車發(fā)動機型號的調(diào)研和分析后，他提出了一項“直升機動力系統(tǒng)及使用此系統(tǒng)的直升機”發(fā)明專利，隨后又幾經(jīng)周折買到國內(nèi)摩托車及發(fā)動機領(lǐng)先企業(yè)隆鑫通用動力股份有限公司的4臺發(fā)動機用于改型研究。
研發(fā)一個無人直升機新型號，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)任某型直升機常務(wù)副總師的王浩文深知型號研發(fā)的復(fù)雜性和風(fēng)險。2010年無人直升機項目正式啟動，為了加快研制進度，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”，沒日沒夜地干了起來。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……“清華的最大優(yōu)勢就是人才，”王浩文反復(fù)說到，“很幸運，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，在無人機只有內(nèi)環(huán)增穩(wěn)模式的情況下，缺乏試飛經(jīng)驗的飛控手越飛越快，就在快要結(jié)束的時候，200多公斤的飛行器在空中連翻幾個跟頭，重重地摔在了地上。就在王浩文反復(fù)思索事故原因時，現(xiàn)場的王韻杰和姜辰兩位學(xué)生已經(jīng)通過視頻逐幀回放，估算出無人機瞬時角速率值，并結(jié)合其他飛行參數(shù)判斷試飛中的無人機已超出設(shè)計的飛行包線。事后，他們笑稱，這是“摔得最精彩的一次、也是最值得的一次”，既快速驗證了飛行器的飛行性能，也催生了機載數(shù)據(jù)記錄與故障診斷系統(tǒng)。
目前，XV-2已進入耐久性考核階段，預(yù)計將于明年小批量投產(chǎn)。現(xiàn)在，幾乎每天下午都會有新的試飛數(shù)據(jù)由千里之外的試飛站傳送到清華研發(fā)團隊手中，大家隨即對當(dāng)天的飛行參數(shù)、振動數(shù)據(jù)進行分析和評估，對故障及時診斷、歸零。
耐心和專注是王浩文經(jīng)常告誡團隊的兩個詞，“任何想跨越、彎道超車的人，最后都要吃虧。”除此之外，他喜歡的一個詞是“實證”，科研中他和學(xué)生保持著平等關(guān)系，“我最排斥‘權(quán)威’，誰能通過試驗證明自己是對的，誰就接近真理。”
“士之讀書治學(xué)，蓋將以脫心志于俗諦之桎梏，真理因得以發(fā)揚。”這段摘自王國維碑碑銘中的話，是王浩文最喜歡的一段話。他說，研發(fā)中每天都會遇到新的問題，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”。
