轻型激光炮 无人机配激光炮 高压线外飘物一击即中
蜂巢航空科技有限公司最新的HC-330无人机,下方类似摄像头的装置为"激光炮"。受访者供图
无人机挂上"激光炮"轻松"击落"高压线上外飘物,这看似是科幻大片中才有的黑科技。长期以来,致力于无人机技术攻关和生产的包头蜂巢航空科技有限公司一直在参与研制国内首创的激光清障无人机,近日,该公司产品在我国南方电网正式投入使用。
高压输电线绝对是异物存在的禁区,作为国内首个配置"激光炮"的无人机,其攻击的对象就是高压输电导线上的风筝飘带、塑料薄膜等轻型外飘物,它的"激光炮"采用无需水冷的高功率密度激光发生器,解决了激光发生器排斥机体高温的问题,可以在极短时间内"击毁"外飘物。这看似简单的过程,其实克服了诸多技术难题。
HC-330是一款具备通用挂载能力的四旋翼无人机平台,采用油电混合电驱动力系统(燃油发电,电力驱动),具备超长航时,可搭载不同任务载荷完成高清视频采集和实时回传、三维测绘、弹体抛投及空中喊话等任务,并配置全向毫米波雷达避让系统和自动伞降装置以备应急。
"此款无人机能够长途奔袭,与其独特的高可靠性飞控系统,混动全电动力系统和平台系统集成的优越性是分不开的。"包头蜂巢航空科技有限公司技术研发负责人李威向记者分析说。
HC-330的控制系统采用工业级的电子元件,支持GPS、姿态、手动的飞行模式在线切换,差分GPS定位精度达到2厘米。此外,集成式的飞控还搭载了全向毫米波雷达,能在40—50米范围内感知障碍并自主避障,同时还具备超强抗磁干扰能力,这一系列先进的智能技术,为飞机在海上复杂环境下正常稳定工作提供了保障。
民用无人机作为航空航天产业的一个分支,比起航天飞机、火箭、卫星,似乎显得量级更轻一些,但是对于国计民生的发展其意义却不容小觑,比如我国现在迅速崛起的超、特高压输电领域。
包头蜂巢航空科技有限公司的负责人告诉记者:"高压输电线经过的空域,是绝对的异物禁区,保障这个区域的安全,意义不言而喻,而执行这样的任务,无人机是最合适的选择。只要发现高压线上落有漂浮物,操作员操作无人机起飞,逐步靠近,并在肉眼很难注意的瞬间通过发射激光,将障碍物切断和清除,这就是我们一直以来的研发目标。"
在实际操作中,激光对控制精度要求很高,而高空中的风无时无刻不在影响着无人机、导线和外飘物的相对位置,所以激光无人机最大的技术难点就是在高空保持高精度探测和打击,既要烧毁外飘物又不能损伤导线。
在雷达导引技术方面,HC-330的毫米波导引头具有体积小、质量轻和空间分辨率高的特点,与红外、激光、电视等光学导引头相比,毫米波导引头穿透雾、烟、灰尘的能力更强,可以全天候全天时持续观察。对此,研发团队采用了毫米波雷达精准测距,用高精度的稳定云台保持准星稳定,60毫秒的超低延时图传链路也保证了地面控制人员的操作精准,做到在4级风下稳定精准、指哪打哪、一击即中。
"接到清除任务后,HC-330无人机可凭借先进的雷达定位高速飞抵任务现场,确认目标后,我们直接遥控发生器射出激光进行清除,激光的高温可以将小型异物瞬间烧毁而不产生明火,体积较大的异物,我们则可以利用激光将其与主体建筑物精确分离。相比目前业界应用较多的喷火式无人机,它对作业环境的要求更低,没有引发火灾的风险,也没有降温的要求,更加安全可靠。"李威说。
记者了解到,在动力系统方面,新型的HC-330无人机采用与瑞深航空合作开发的H2燃料发电动力系统,通过燃烧汽油发出电能,供给无人机使用,既保留了汽油高能量密度的优势,又承袭了电动无人机操作简单灵活的特点。其最大的技术优势在于高功率重量比,3.7公斤的自重可提供近2KW的直流电能,是传统发电设备的11倍,是变频发电设备的7倍。
