軟翼輪式飛行器用于低空應(yīng)急搜救的探討研究

薛富利 陳保申 羅文學(xué)

摘 要：本文分析了國內(nèi)低空航空搜救的現(xiàn)狀，探討了“軟翼輪式飛行器”在低空搜救領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)，并進(jìn)行了可行性分析，結(jié)果表明利用“軟翼輪式飛行器”裝載搜救裝備形成的“低空搜救飛行平臺”具有安全可靠，操作簡單、成本低廉等特點(diǎn)，用于低空應(yīng)急搜救有一定的優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：軟翼輪式飛行器；低空搜救飛行平臺；應(yīng)急；低空搜救

中圖分類號：V2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 概述

我國近幾年的自然災(zāi)害、各類事故災(zāi)害、公共衛(wèi)生、社會安全等突發(fā)事件時有發(fā)生，成為了影響我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會穩(wěn)定的重要因素。在低空航空搜救方面存在巨大不足，尤其是超低空地面搜救器材匱乏，搜救保障裝備嚴(yán)重不足，全天候搜索救援能力低。利用“軟翼輪式飛行器”裝載搜救裝備形成的“低空搜救飛行平臺”，可以實(shí)施超低空地面搜救，在籃球場大小的平整場地上起飛，對搜救區(qū)域進(jìn)行超低空搜索，收集搜索信息，及時告知后方救援人員，趕至受災(zāi)人員地點(diǎn)實(shí)施救援，提高救援成功率。

1.1 研制狀態(tài)。目前，襄陽宏偉航空器有限責(zé)任公司成功研制的“軟翼輪式飛行器”，具備操作簡單、起飛降落不需要專用場地、搭載重量大、飛行時間長和低空（超低空）飛行等特性，可以實(shí)現(xiàn)災(zāi)區(qū)低空搜救飛行作業(yè)。2012年6月，襄陽科學(xué)技術(shù)局組織了“軟翼輪式飛行器”科技成果鑒定會，鑒定專家包括中國工程院張勇傳院士、無人機(jī)專家張玉琢教授在內(nèi)的7位教授以上的專家。科學(xué)技術(shù)成果鑒定結(jié)論為該項(xiàng)目總體技術(shù)具有國內(nèi)領(lǐng)先水平。同時建議：進(jìn)一步減輕產(chǎn)品重量，提高有效載重。

2“低空搜救飛行平臺”的技術(shù)方案

2.1 工作原理。利用“軟翼輪式飛行器”的超低空飛行能力，在飛行器上載人和搜救裝置，起飛時在地面滑行一段距離后升空，靠發(fā)動機(jī)葉片產(chǎn)生的推力，向前飛行，利用對傘繩的操縱改變方向，在空中轉(zhuǎn)向用左右腳蹬棒控制，控制馬達(dá)油門起飛、升空、下降或降落，駕駛員的座位周圍有框架保護(hù)，具有操作簡單，安全性高等特點(diǎn)。執(zhí)行搜救任務(wù)時，飛行高度根據(jù)搜救場所需求高度，在5m～20m空中以40km/h～50km/h的飛行速度進(jìn)行飛行搜救作業(yè)。

2.2 設(shè)備組成。“低空搜救飛行平臺”主要由“軟翼輪式飛行器”、通訊裝置、應(yīng)急救生系統(tǒng)及搜救裝置組成，如圖1所示。軟翼輪式飛行器由沖壓翼傘、座艙系統(tǒng)、起落架系統(tǒng)、框架系統(tǒng)和動力系統(tǒng)組成。沖壓翼傘用于為整個飛行器提供升力；座艙系統(tǒng)用于飛行員乘坐及安裝各種設(shè)備，并與沖壓翼傘連接；起落架系統(tǒng)用于飛行器起飛和降落時提供支持；框架系統(tǒng)用于保護(hù)飛行員和機(jī)載設(shè)備的安全防護(hù)；動力系統(tǒng)用于提供飛行所需的動力。應(yīng)急救生系統(tǒng)用于在在飛行器執(zhí)行任務(wù)時，受氣象條件、電磁環(huán)境、設(shè)備自身狀況等不確定因素的影響，動力失效、斷電和控制失效時。確保飛行員安全著陸，保證飛行員能安全回歸地面。通訊裝置用于和指揮部門進(jìn)行通訊聯(lián)絡(luò)。搜救裝置用于低空飛行時進(jìn)行生命探測。

2.3 主要技術(shù)指標(biāo)。最大有效載荷260kg；最大續(xù)航時間3h；最大飛行航程100km；最大飛行速度50km/h；最大飛行高度海拔4000m；起飛距離：7.6m～104m；著陸距離：3m～30m；

3 可行性分析

3.1“低空搜救飛行平臺”的飛行特點(diǎn)。“低空搜救飛行平臺”采用的軟翼輪式飛行器，其飛行高度可以控制在離地很近的距離飛行，甚至貼地飛行，地面起飛可在一段稍微平整的草地、沙地、土地上，并只需十幾到幾十米距離即可起飛，降落也只需稍微平整的場地，就可實(shí)現(xiàn)雀降、定點(diǎn)降落，降落的準(zhǔn)確性極高。

3.2“低空搜救飛行平臺”的安全性

3.2.1 系統(tǒng)本身安全可靠：翼傘系統(tǒng)本身具有滑翔緩降功能，即使在動力發(fā)生故障，發(fā)動機(jī)停機(jī)無動力的情況下，也可緩緩滑翔降落，對設(shè)備和人員均不會造成損傷。

3.2.3 系統(tǒng)具有應(yīng)急備份傘：軟翼輪式飛行器搜救系統(tǒng)配備有應(yīng)急備份傘，在異常情況下可強(qiáng)制降落，如果失控，則自動打開應(yīng)急備份傘，就地降落。

3.2.3“低空搜救飛行平臺”的起落架系統(tǒng)具有較強(qiáng)的緩沖性能，對系統(tǒng)產(chǎn)生的沖擊能夠完全吸收，所以可以實(shí)現(xiàn)安全降落完全。

3.3“低空搜救飛行平臺”的需求分析。科技部以國科發(fā)計〔2012〕693號印發(fā)《國家防災(zāi)減災(zāi)科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》的戰(zhàn)略目標(biāo)中有：（1）攻克防災(zāi)減災(zāi)若干關(guān)鍵技術(shù)，提升應(yīng)急救援裝備支撐能力。研發(fā)并集成一批高效實(shí)用的應(yīng)急救援裝備。（2）進(jìn)一步提升重大自然災(zāi)害應(yīng)急決策的科技支撐能力。研發(fā)防災(zāi)減災(zāi)相關(guān)數(shù)據(jù)快速獲取、遠(yuǎn)程傳輸?shù)燃夹g(shù)，建立和充實(shí)重大自然災(zāi)害綜合數(shù)據(jù)庫和綜合災(zāi)害風(fēng)險數(shù)據(jù)庫，進(jìn)一步推進(jìn)國家應(yīng)急平臺建設(shè)，為國家防災(zāi)減災(zāi)決策指揮提供科技支撐。近幾年災(zāi)害頻發(fā)，國家減災(zāi)救災(zāi)科技政策扶持力度大，市場需求迫切，所以襄陽宏偉航空器有限責(zé)任公司會利用自身的資源優(yōu)勢、技術(shù)優(yōu)勢、管理水平優(yōu)勢和系統(tǒng)集成化優(yōu)勢，以新思路、新方法研制軟翼輪式飛行器搜救系統(tǒng)，積極投身于減災(zāi)救災(zāi)工作中。

4 應(yīng)用前景

隨著“低空搜救飛行平臺”的產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)，將會推進(jìn)中國通用航空綜合保障服務(wù)、航空救生救援產(chǎn)業(yè)、通航飛機(jī)及零部件研發(fā)制造等航空產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。同時，將該項(xiàng)技術(shù)的“搜救裝置”轉(zhuǎn)化成“植保設(shè)備”就可大力推進(jìn)“臨空型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)”產(chǎn)業(yè)發(fā)展；將該項(xiàng)技術(shù)的“搜救裝置”轉(zhuǎn)化成“電力線路架設(shè)裝備”就可實(shí)現(xiàn)“快捷架線作業(yè)”，將該項(xiàng)技術(shù)的“搜救裝置”轉(zhuǎn)化成“地質(zhì)勘探設(shè)備”就可大力推進(jìn)“礦業(yè)勘探”產(chǎn)業(yè)發(fā)展；將該項(xiàng)技術(shù)的“搜救裝置”轉(zhuǎn)化成“移動通信基站”就可實(shí)現(xiàn)“高空基站中繼”，從而大力推進(jìn)“多元化航空現(xiàn)代服務(wù)業(yè)”產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]蘇國鋒.復(fù)雜環(huán)境下應(yīng)急低空飛行器監(jiān)測技術(shù)研究[J].中國科技成果，2014（22）：24-25.