“公輸子削竹木以為鵲，成而飛之，三日不下。”成書(shū)于2000余年前的《墨子》中，記載了這樣一則小故事。
“木鵲”堪稱(chēng)中國(guó)最早的“無(wú)人機(jī)”。穿越時(shí)光隧道，2000年后，越來(lái)越多的無(wú)人機(jī)升空，發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。
1月的北京，正值寒冬，延慶區(qū)康莊鎮(zhèn)開(kāi)啟了“速凍模式”。朔風(fēng)瑟瑟，站在空曠的無(wú)人機(jī)試驗(yàn)場(chǎng)，北京清航紫荊裝備科技有限公司董事長(zhǎng)李京陽(yáng)搓搓被寒風(fēng)吹得通紅的臉頰，示意飛手操控?zé)o人直升機(jī)起飛。
這是世界首架交叉雙旋翼復(fù)合推力尾槳無(wú)人直升機(jī)。兩片長(zhǎng)度近6米的槳葉高速劃破冷硬的寒風(fēng)，伴著巨大的轟鳴聲，迅速飛上高空。
就在不久前，“大載重比高穩(wěn)定性交叉雙旋翼無(wú)人直升機(jī)技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用”項(xiàng)目榮獲北京市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)（技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)）一等獎(jiǎng)。“技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)，意味著研發(fā)是從零起步的。”李京陽(yáng)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，歷時(shí)9年，在國(guó)內(nèi)首創(chuàng)無(wú)人直升機(jī)新構(gòu)型，并持續(xù)推動(dòng)新構(gòu)型無(wú)人機(jī)變得“更高、更快、更強(qiáng)、更穩(wěn)”。支撐他取得突破的，是他一直以來(lái)的人生信念：既然做，就要做改變世界的事！
突破新構(gòu)型
在清華大學(xué)飛行器專(zhuān)業(yè)求學(xué)9年，李京陽(yáng)堅(jiān)定地認(rèn)為，自己能造出一架真正的飛機(jī)。2015年，博士畢業(yè)后，他和師弟們用導(dǎo)師友情支援的“第一桶金”——10萬(wàn)元?jiǎng)?chuàng)業(yè)經(jīng)費(fèi)，創(chuàng)立了清航裝備。這群年輕人的目標(biāo)很明確：要造一架全新構(gòu)型的、技術(shù)最先進(jìn)的無(wú)人直升機(jī)。
在設(shè)計(jì)圖紙上，這架無(wú)人直升機(jī)的外形有些特別。普通無(wú)人直升機(jī)的旋翼呈十字交叉狀，固定在同一個(gè)旋翼頭上，機(jī)身的升力和推力都由其提供。而李京陽(yáng)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的無(wú)人直升機(jī)，兩片一字形主槳分別安裝在機(jī)頂?shù)膬蓚€(gè)旋翼頭上，旋轉(zhuǎn)起來(lái)各自為戰(zhàn)卻又行動(dòng)默契，為機(jī)身提供升力，尾部增加新式尾槳提供推力。
“合則兩敗，分則兩利”。
不過(guò)，這樣的構(gòu)型全世界都沒(méi)有先例。兩片旋翼從兩個(gè)方向“斜拉”住機(jī)身，就像兩個(gè)大人拎起一個(gè)孩子，比單點(diǎn)懸掛穩(wěn)定性高。然而，飛行時(shí)，各零部件之間會(huì)有振動(dòng)傳遞，零部件越多、結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，系統(tǒng)的可靠性越弱，一旦一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)整體崩潰。
這群年輕人下定決心，一定要實(shí)現(xiàn)交叉雙旋翼復(fù)合推力尾槳無(wú)人直升機(jī)的構(gòu)想。
公司初創(chuàng)，李京陽(yáng)和伙伴在熟悉的清華大學(xué)教學(xué)樓內(nèi)奮戰(zhàn)，試驗(yàn)地點(diǎn)則安排在實(shí)驗(yàn)室外的廢棄停車(chē)場(chǎng)。“在母校啟程，心里更踏實(shí)。”他們要攻下的第一個(gè)難關(guān)，就是讓兩片槳葉既轉(zhuǎn)得快，又不會(huì)相互“打架”。
但“打架事件”接踵而來(lái)。
一天深夜，停車(chē)場(chǎng)上傳來(lái)一陣巨響——兩片槳葉“打架”了，在巨大離心力的推動(dòng)下，兩片槳葉直直地飛了出去，穿過(guò)鐵絲網(wǎng)，“啪”地扎進(jìn)場(chǎng)外的一面墻里。
意外發(fā)生前，李京陽(yáng)正獨(dú)自在停車(chē)場(chǎng)外觀察旋翼的轉(zhuǎn)動(dòng)情況。團(tuán)隊(duì)其他成員則在掩體內(nèi)控制飛機(jī)。聽(tīng)到巨響后，他們從掩體中探出頭，頓時(shí)慌了——李京陽(yáng)不見(jiàn)了。
“大家都以為我犧牲了。”說(shuō)起當(dāng)時(shí)的場(chǎng)景，李京陽(yáng)哈哈大笑。
那一天，李京陽(yáng)在場(chǎng)外目睹了雙槳“打架”的威力。他顧不上害怕，第一時(shí)間跑到墻邊，使勁兒把槳葉拔出來(lái)，又回到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析。
反復(fù)的試車(chē)、失敗，再試車(chē)、失敗，已經(jīng)是團(tuán)隊(duì)工作的常態(tài)。出現(xiàn)問(wèn)題就歸零，優(yōu)化設(shè)計(jì)后再繼續(xù)試驗(yàn)。
前期的進(jìn)度比李京陽(yáng)預(yù)想得要快。僅用了6個(gè)月，初代樣機(jī)已經(jīng)出爐。
他永遠(yuǎn)記得第一次實(shí)現(xiàn)“雙槳起舞”的瞬間，那時(shí)已是深夜，他們?nèi)约?dòng)地給導(dǎo)師打去電話報(bào)喜。
“造飛機(jī)，聽(tīng)起來(lái)很高大上，但難度也是高大上！”
初代樣機(jī)出爐的喜悅剛剛過(guò)去，難題又來(lái)了：初代樣機(jī)飛行姿態(tài)并不穩(wěn)定，經(jīng)常是沒(méi)飛上幾米，就出現(xiàn)嚴(yán)重晃動(dòng)。“這是交叉雙旋翼構(gòu)型必須面對(duì)的問(wèn)題。”李京陽(yáng)說(shuō)，就像兩輛高鐵對(duì)向會(huì)車(chē)時(shí)，車(chē)體受到氣動(dòng)干擾會(huì)晃動(dòng)一樣，直升機(jī)的兩片槳葉在高速旋轉(zhuǎn)的場(chǎng)景下，也會(huì)出現(xiàn)氣動(dòng)干擾。
一次次摸索、試錯(cuò)，直升機(jī)機(jī)身振動(dòng)的難題，歷時(shí)3年才真正解決。合適的交叉?zhèn)鲃?dòng)系統(tǒng)確保槳葉旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定相位差，推力尾槳要配合雙旋翼實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定高速飛行，飛行控制系統(tǒng)需要成為控制飛行的“最強(qiáng)大腦”……2019年4月，樣機(jī)再一次站在試飛場(chǎng)上，李京陽(yáng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)地望著，手心直冒汗。
雙翼旋轉(zhuǎn)，帶著機(jī)身快速上升。10米、100米、300米……世界首架交叉雙旋翼復(fù)合推力尾槳無(wú)人直升機(jī)，試飛成功！
“完美地結(jié)合了夢(mèng)想、技術(shù)和商業(yè)的項(xiàng)目。”在第五屆中國(guó)“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽上，評(píng)委對(duì)李京陽(yáng)團(tuán)隊(duì)給出了極高的評(píng)價(jià)。這架新構(gòu)型無(wú)人直升機(jī)從全球109萬(wàn)個(gè)項(xiàng)目中強(qiáng)勢(shì)“飛出”，以絕對(duì)優(yōu)勢(shì)奪冠。
雖無(wú)飛，飛必沖天；雖無(wú)鳴，鳴必驚人。
“我從小就有一個(gè)藍(lán)天夢(mèng)，所以報(bào)考的專(zhuān)業(yè)、從事的事業(yè)都和飛行器相關(guān)。”李京陽(yáng)團(tuán)隊(duì)將這款機(jī)型命名為JZ-300，“JZ”為“建設(shè)中華”之意，彰顯著團(tuán)隊(duì)成員“航空?qǐng)?bào)國(guó)”的夢(mèng)想。
飛向最前線
從東部沿海到山川高原、從嚴(yán)寒到干熱，李京陽(yáng)團(tuán)隊(duì)的腳步踏遍祖國(guó)大江南北。一款無(wú)人直升機(jī)從下線到正式定型，至少需要經(jīng)歷1年的試飛，才能確保產(chǎn)品可靠。
走過(guò)創(chuàng)業(yè)的“第一個(gè)5年”，李京陽(yáng)團(tuán)隊(duì)對(duì)未來(lái)充滿(mǎn)信心，“我們以為，該踩的坑都踩完了，可以加速發(fā)展了。”2019年，清航裝備獲得了高達(dá)2000萬(wàn)元的企業(yè)采購(gòu)訂單。2020年，投中消防領(lǐng)域工業(yè)級(jí)無(wú)人直升機(jī)批量采購(gòu)的第一標(biāo)；2021年，完成該項(xiàng)目的批量交付；2022年緊急馳援重慶縉云撲滅山火；2023年支援暴雨后被困地區(qū)物資投送任務(wù)……
公司發(fā)展看似走上了快車(chē)道，然而在創(chuàng)業(yè)第七年時(shí)，團(tuán)隊(duì)經(jīng)歷了巨大的挫敗——試飛過(guò)程中，無(wú)人直升機(jī)在空中突然解體。
“四分五裂，變成火球迅速墜落，我們都驚呆了。”李京陽(yáng)和公司另外兩位創(chuàng)始人目睹了事故發(fā)生的全過(guò)程。他們立刻跳上越野車(chē)，駛向無(wú)人直升機(jī)墜落的方向。到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，落到地面的殘骸仍在燃燒。火勢(shì)漸弱，幾個(gè)人含著眼淚抄起鐵鍬，用沙子蓋滅余火，再將殘骸一一回收。
茫茫沙漠，本沒(méi)有路，李京陽(yáng)和團(tuán)隊(duì)成員也陷入了深深的迷茫。
路在何方？
“創(chuàng)業(yè)時(shí)我才28歲，做實(shí)驗(yàn)打槳了，沒(méi)關(guān)系，重新做一遍就是了；走到了35歲的門(mén)檻，迎接我的是180度的大轉(zhuǎn)折。”一貫樂(lè)觀的李京陽(yáng)也感到迷茫，可是行至半途，已經(jīng)不能退縮，“雖然直升機(jī)解體了，但我們的信念不能解體，唯有振作。”
機(jī)體振動(dòng)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、電傳系統(tǒng)可靠性……接下來(lái)，是長(zhǎng)達(dá)1年之久的歸零，他們仔細(xì)排查了每一處設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，徹底解決了可能存在的飛行隱患。
“對(duì)科學(xué)研究來(lái)說(shuō)，100次實(shí)驗(yàn)里面有1次成功，就算成功了。做產(chǎn)品不一樣，100個(gè)產(chǎn)品里有1個(gè)失敗，就失敗了。”創(chuàng)業(yè)至今，李京陽(yáng)和團(tuán)隊(duì)始終堅(jiān)持站穩(wěn)技術(shù)路線，不斷突破技術(shù)難點(diǎn)，讓無(wú)人直升機(jī)從飛起來(lái)到飛得穩(wěn)、飛得好、飛得可靠。
再次起飛！迭代后的產(chǎn)品，穩(wěn)穩(wěn)復(fù)飛成功，并展現(xiàn)出極其優(yōu)異的飛行性能。
相較于傳統(tǒng)直升機(jī)，交叉雙旋翼無(wú)人直升機(jī)的載重提高30%；與同級(jí)機(jī)型相比，速度可提升100公里每小時(shí)。它打破了國(guó)外在復(fù)合推進(jìn)高性能直升機(jī)領(lǐng)域的壟斷，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。“通常來(lái)說(shuō)，自重1噸的無(wú)人直升機(jī)載重能力僅約為300公斤。我們的機(jī)型之所以敢自稱(chēng)大比重，是因?yàn)檩d重比接近1∶1，可以極大地提升運(yùn)輸效率。”李京陽(yáng)說(shuō)。
2024年，清航裝備在創(chuàng)新之路上再上新臺(tái)階。在第十五屆中國(guó)國(guó)際航空航天博覽會(huì)上，清航裝備發(fā)布了一款有效載重超600千克的新機(jī)型JZ-1200，它的起飛重量為1.2噸，續(xù)航時(shí)間超過(guò)10小時(shí)，抗風(fēng)等級(jí)達(dá)9級(jí)以上，可廣泛適用于各類(lèi)極端應(yīng)用場(chǎng)景。
從初代樣機(jī)到最新機(jī)型，他們堅(jiān)持做了9年。“我們是一群特別專(zhuān)一的人。我相信，如果一個(gè)人連一件事都做不好，是沒(méi)有能力去做第二件事的。”對(duì)于公司發(fā)展路線的選擇，李京陽(yáng)的態(tài)度極為堅(jiān)定，“9年了，我們的技術(shù)路線依然是初創(chuàng)唯一。”
現(xiàn)在，他們的無(wú)人直升機(jī)已經(jīng)飛向更廣袤的天空。在撲救重慶縉云山大火的任務(wù)中，李京陽(yáng)就帶著他的無(wú)人直升機(jī)“參戰(zhàn)”。“要控制漫山遍野的大火，需要投放滅火彈，但火場(chǎng)環(huán)境的氣流格外復(fù)雜，普通無(wú)人機(jī)難以勝任。交叉雙旋翼無(wú)人直升機(jī)是唯一可以在火場(chǎng)、峽谷、海洋等亂流環(huán)境下穩(wěn)定飛行的構(gòu)型，它經(jīng)歷過(guò)更嚴(yán)峻的測(cè)試考驗(yàn)，一定能完成任務(wù)。”李京陽(yáng)坐著老鄉(xiāng)的摩托車(chē)，上山勘察地形，制定投放策略。一天一夜，無(wú)人直升機(jī)投下十余枚滅火彈，經(jīng)過(guò)設(shè)定的滅火彈在半空爆炸，灑下干粉、泡沫，阻止火勢(shì)進(jìn)一步擴(kuò)大。
夏天的重慶異常悶熱，白天的最高溫度可達(dá)43攝氏度，但比起沙漠測(cè)試場(chǎng)地超過(guò)50攝氏度的高溫，還算“舒適”。“當(dāng)?shù)氐睦相l(xiāng)還讓我們吃上了冰鎮(zhèn)西瓜。”任務(wù)間隙，李京陽(yáng)劈開(kāi)西瓜，咬下一大口，“真涼！真甜！”
越是危急的情況，越有無(wú)人機(jī)發(fā)揮作用的舞臺(tái)。2023年，河北保定野三坡地區(qū)遭遇暴雨，一處村落斷水多日，情況危急。無(wú)人直升機(jī)再次出馬，先后經(jīng)過(guò)8次投送，將總重達(dá)1000余斤的物資安全送達(dá)，解了被困村民的燃眉之急。這些物資，有水和食物，也有患者急需的藥品、嬰幼兒需要的奶粉，“我們這是用科技實(shí)現(xiàn)最美逆行。”李京陽(yáng)感慨。
帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈
北京延慶，一片面積為374平方公里、真高1098米的空域，每天都有數(shù)十架次的無(wú)人機(jī)在這里起落，不斷打磨自身的飛行狀態(tài)。
這是專(zhuān)門(mén)為無(wú)人機(jī)打造的“天地”。
2024年，《北京市無(wú)人駕駛航空示范區(qū)建設(shè)方案》《關(guān)于促進(jìn)中關(guān)村延慶園無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)方案（2024—2026年）》先后發(fā)布，無(wú)人機(jī)創(chuàng)新資源和創(chuàng)新成果進(jìn)一步向延慶區(qū)聚集。中關(guān)村延慶園作為北京市無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)承載區(qū)，近百家無(wú)人機(jī)企業(yè)已在此集聚，產(chǎn)業(yè)鏈上下游的協(xié)同作用初顯，無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)正在延慶“起飛”。
清航裝備是2019年首批入駐中關(guān)村延慶園的無(wú)人機(jī)企業(yè)之一。剛來(lái)到這里時(shí)，李京陽(yáng)甚至很難在公司周邊找到一家餐廳。隨著產(chǎn)業(yè)聚集效應(yīng)的顯現(xiàn)，現(xiàn)在，延慶園已經(jīng)熱鬧起來(lái)。“空域是無(wú)人機(jī)的生命，我們的無(wú)人直升機(jī)生產(chǎn)后要就近試飛，確認(rèn)能飛起來(lái)，才能談后續(xù)的測(cè)試工作。如果直接送到測(cè)試場(chǎng)，萬(wàn)一出現(xiàn)小問(wèn)題，只能再拉回來(lái)返廠維修，一來(lái)一回，又費(fèi)時(shí)間又費(fèi)精力。”
落戶(hù)延慶前，李京陽(yáng)帶著團(tuán)隊(duì)先后輾轉(zhuǎn)了5個(gè)“根據(jù)地”。現(xiàn)在，一幢3層小樓，一處整潔寬敞的廠房，讓他們擁有了穩(wěn)定的生產(chǎn)能力。
機(jī)油的味道，是李京陽(yáng)最熟悉的氣味。走過(guò)廠房的卷簾門(mén)，機(jī)油味撲面而來(lái)，大到一人多高的結(jié)構(gòu)件，小到一個(gè)螺栓，各種組裝所需的零部件都有序地?cái)[放著。
新構(gòu)型的突破，正在倒逼無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)一步完善。李京陽(yáng)以無(wú)人機(jī)上的螺栓為例，雖是小小的緊固件，卻關(guān)系著飛行安全。“普通的螺栓是不能使用的，飛行中的振動(dòng)會(huì)把它震松，我們需要的是一種特殊的自鎖螺栓緊固件，并且考慮到飛行的極端環(huán)境，材料本身既不能太硬也不能太軟。”李京陽(yáng)回憶，在2020年前，市場(chǎng)上還沒(méi)有從事這種零件生產(chǎn)的民營(yíng)企業(yè)。隨著無(wú)人機(jī)行業(yè)的發(fā)展，需求的增大推動(dòng)廠家開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，僅僅不到兩年時(shí)間，采購(gòu)這個(gè)小配件已經(jīng)不再是難題。
為交叉雙旋翼無(wú)人直升機(jī)提供配套的供應(yīng)商約有500家，在與各供應(yīng)商的溝通合作過(guò)程中，李京陽(yáng)團(tuán)隊(duì)也貢獻(xiàn)了不少“金點(diǎn)子”。一些配套企業(yè)就在延慶園內(nèi)，蒙皮、輔材等零部件在園區(qū)里就能直接加工，有時(shí)，李京陽(yáng)團(tuán)隊(duì)還自行制造一些小配件，“車(chē)銑刨磨鉗、泥瓦匠電焊，樣樣精通。”
創(chuàng)業(yè)走過(guò)9年，李京陽(yáng)對(duì)團(tuán)隊(duì)未來(lái)的發(fā)展方向有著明確的規(guī)劃。“用無(wú)人機(jī)來(lái)運(yùn)貨是我們當(dāng)前的主攻方向，國(guó)家低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要方向也是構(gòu)建現(xiàn)代化的無(wú)人物流。當(dāng)貨運(yùn)場(chǎng)景成熟后，我們也考慮向人員運(yùn)輸方向發(fā)展。”在他看來(lái)，目前的公路、鐵路等二維空間交通運(yùn)輸已經(jīng)足夠發(fā)達(dá)，低空經(jīng)濟(jì)將實(shí)現(xiàn)從二維到三維的突破，成為未來(lái)經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵增長(zhǎng)點(diǎn)。
2024年，清航裝備的訂單量明顯增加，初步統(tǒng)計(jì)，公司全年訂單量近1億元。但李京陽(yáng)和團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新腳步依然沒(méi)有停下，JZ-1200無(wú)人直升機(jī)預(yù)計(jì)2025年年中就能投入使用，重達(dá)7噸的交叉雙旋翼無(wú)人直升機(jī)也正在研發(fā)中，樣機(jī)預(yù)計(jì)在2025年年底亮相。“如果研制成功，這款機(jī)型將成為世界上最大、最重的無(wú)人直升機(jī)，在應(yīng)急救援、物資運(yùn)送、無(wú)人物流等方面的能力都將再上一層樓。”
“落日余暉見(jiàn)證著我們的努力，大漠雪域書(shū)寫(xiě)著我們的堅(jiān)毅。”這是李京陽(yáng)1個(gè)月前完成新產(chǎn)品試飛后，寫(xiě)下的一句感慨。他在朋友圈記錄下一架架無(wú)人直升機(jī)飛過(guò)藍(lán)天的身影。
這樣的記錄，未來(lái)仍會(huì)繼續(xù)。
編輯：李華山
