國(guó)產(chǎn)首款正向設(shè)計(jì)貨運(yùn)無(wú)人機(jī)TP500首飛成功

2022年6月18日，由航空工業(yè)第一飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院（簡(jiǎn)稱“航空工業(yè)一飛院”）研制的國(guó)內(nèi)首款正向設(shè)計(jì)貨運(yùn)無(wú)人機(jī)TP500，于6點(diǎn)18分起飛，6點(diǎn)45分著陸，空中飛行27分鐘，飛行過(guò)程平穩(wěn)、安全，首飛圓滿成功。

據(jù)了解，TP500無(wú)人運(yùn)輸機(jī)最大航程達(dá)1800千米，可滿足500千克級(jí)有效載重、500千米半徑范圍，可實(shí)現(xiàn)當(dāng)日達(dá)的無(wú)人駕駛航空貨運(yùn)覆蓋。該機(jī)的設(shè)計(jì)初衷就是要打造一款通用型大載重?zé)o人運(yùn)輸飛行平臺(tái)，也是國(guó)內(nèi)首架完全按照中國(guó)民航適航要求研制的大型無(wú)人運(yùn)輸機(jī)，以充分滿足物流運(yùn)輸市場(chǎng)的需求。在裝卸貨方式、飛機(jī)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)架構(gòu)和配置方面均顯示出其無(wú)人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。

這樣一款通用型大載重?zé)o人運(yùn)輸機(jī)的首飛，標(biāo)志著中國(guó)大型無(wú)人航空運(yùn)輸發(fā)展計(jì)劃的重要突破。其中的亮點(diǎn)之一，便是采用正向設(shè)計(jì)方式。所謂正向設(shè)計(jì)，從系統(tǒng)工程的角度來(lái)講，是指從“需要”抽象概括形成“功能”，到圍繞“功能”捕獲產(chǎn)品設(shè)計(jì)“需求”，繼而根據(jù)“需求”形成“設(shè)計(jì)綜合”的正向設(shè)計(jì)過(guò)程。

在此過(guò)程中，每一步都會(huì)對(duì)上一層級(jí)過(guò)程做出反饋，形式包括需求確認(rèn)和設(shè)計(jì)驗(yàn)證，并且這一過(guò)程還與安全性評(píng)估過(guò)程不斷產(chǎn)生交互。此外，圍繞著這些產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程，為更好地保障型號(hào)項(xiàng)目順利推進(jìn)，還會(huì)設(shè)置如過(guò)程保證、決策管理、構(gòu)型管理、適航取證過(guò)程等全生命周期的管理和控制過(guò)程。

TP500作為中國(guó)首款正向設(shè)計(jì)的固定翼無(wú)人駕駛運(yùn)輸平臺(tái)，在設(shè)計(jì)上就體現(xiàn)了追求市場(chǎng)成本競(jìng)爭(zhēng)力和較強(qiáng)應(yīng)用場(chǎng)景適配性的思路。所采用的成熟活塞式動(dòng)力裝置和整體國(guó)產(chǎn)復(fù)材結(jié)構(gòu)，都有利于減重降本。平直的機(jī)身截面又可以保證3.3立方米的較大貨艙空間，具備輕量化貨盤。可根據(jù)貨物種類配置2至3塊貨盤，方便用戶自由選配，因此具有良好的適用性。

其中i=1,2,…n，表示矩陣的行，n表示將每天劃分的時(shí)間段，j=1,2,…，m，為矩陣的列，m為一周上課的天數(shù)。Xi,j是一個(gè)整數(shù)向量，表示排課基因。

作為一種空中交通工具，民用航空器的根本應(yīng)用場(chǎng)景應(yīng)該是運(yùn)輸。先從有巨大需求的貨運(yùn)切入，并對(duì)其他應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行探索，是一條合理的運(yùn)營(yíng)路徑。TP500無(wú)人運(yùn)輸機(jī)投用后，將在短途和加急運(yùn)輸方面具有較大應(yīng)用價(jià)值，也可滿足國(guó)內(nèi)外內(nèi)陸與海島貨物的快速運(yùn)輸，主打小型航空貨運(yùn)運(yùn)輸市場(chǎng)。

此外，TP500還具有成熟的動(dòng)力系統(tǒng)和多余度飛行控制系統(tǒng)，可以更好地確保飛機(jī)運(yùn)行的安全與可靠。另外，需求和成本牽引的研制流程，也讓TP500具備不錯(cuò)的經(jīng)濟(jì)性。噸千米運(yùn)輸成本可與現(xiàn)有干線貨機(jī)媲美，達(dá)到了低于人民幣5元的程度。

魏的憧憬撩動(dòng)了遲恒的想象，年輕時(shí)，他讀過(guò)《沸騰的群山》，書(shū)中熱火朝天的礦山景象他至今天還留有印象，很多的事他要問(wèn)，甚至有點(diǎn)沖動(dòng)想馬上找個(gè)地方去寫。

在試飛成功后該款無(wú)人運(yùn)輸機(jī)還可多方面拓展使用，比如可改裝成執(zhí)行遙感測(cè)繪、人工降雨、氣象監(jiān)測(cè)、通信保障、應(yīng)急救援等任務(wù)的飛行器，用途是相當(dāng)廣泛的。

TP500整機(jī)總體布局上的特色之處，在于采用了后機(jī)身折疊兼做機(jī)尾貨艙門的設(shè)計(jì)。這種貨艙開(kāi)口設(shè)計(jì)，省去了單獨(dú)的貨艙門，更便于大件貨物的裝卸，同時(shí)具備功能性與設(shè)計(jì)感。

過(guò)去十年，全球貨物貿(mào)易大幅增長(zhǎng)，從2005年約10萬(wàn)億美元上升到2019年的18.8萬(wàn)億美元，未來(lái)十年的增長(zhǎng)規(guī)模也非常可觀。其中，航空貨運(yùn)在全球物流運(yùn)輸中所占的比重逐年擴(kuò)大。無(wú)人機(jī)運(yùn)輸將可能成為傳統(tǒng)物流供應(yīng)鏈的替代方案之一，并有望成為解決目前存在的眾多問(wèn)題的有益途徑。比如，應(yīng)對(duì)氣候惡化，擁有更低的碳排放；彌補(bǔ)人力資源短缺，不需要隨機(jī)飛行員，一名控制員可以同時(shí)操作多架無(wú)人機(jī)；能夠有效避免基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)擁塞，運(yùn)營(yíng)規(guī)模和效率高等。

關(guān)于考勤，學(xué)生每次課前都要主動(dòng)簽到，在整個(gè)課程學(xué)習(xí)期間都不允許去任課教師處聲稱自己前幾次課忘記簽到了。每次缺課扣五分（夏季課程扣十分）除非在七天內(nèi)提供相關(guān)證明材料（僅限于本人生病就診，至親死亡或法庭傳喚三種情況）。在缺課期間未完成的作業(yè)和相關(guān)課程學(xué)習(xí)材料都要在最后期限內(nèi)自己負(fù)責(zé)補(bǔ)齊。但是，如果在隨堂測(cè)驗(yàn)或口頭報(bào)告時(shí)缺課，除非有以上三種緊急情況，否則無(wú)補(bǔ)救措施，直接影響該課程考核成績(jī)。即便是由于以上三種特殊情況遲交的作業(yè)，也要扣除10%的分值。

我國(guó)有著世界上規(guī)模極大的物流運(yùn)輸市場(chǎng)，航空產(chǎn)業(yè)運(yùn)營(yíng)的基礎(chǔ)設(shè)施也在快速補(bǔ)強(qiáng)。TP500無(wú)人運(yùn)輸機(jī)的總體裝配企業(yè)壹通無(wú)人機(jī)公司認(rèn)為，支線貨運(yùn)無(wú)人機(jī)給打造適合中國(guó)國(guó)情的大交通體系提供了另一種新思路，相信未來(lái)將有廣闊的成長(zhǎng)空間。