21世紀經濟報道記者孫燕 威海報道
在如火如荼的低空經濟中,應急救援被視為最重要的應用場景之一。
從《“十四五”應急救援力量建設規劃》提出進口大型固定翼滅火飛機引進、國產固定翼大飛機改裝、大型無人機配備等重點項目,到多地應急管理部門配置各型直升機、固定翼飛機,低空應急救援的重要性逐步凸顯。
在上半年山東省工信廳發布的全省無人機典型應用場景和重點產品公示名單中,威海廣泰(002111)全資子公司威海飛騰航空科技有限公司(簡稱“威海飛滕航空”)的兩款無人機被列入重點產品,可應用于消防、海洋海事、應急救援、物流運輸等領域。
據悉,圍繞低空經濟,該公司一方面在為應急救援無人機適航取證,另一方面在對通航機場進行產品研發。
近日,威海飛騰航空總經理王海亮接受了21世紀經濟報道記者專訪。他認為,無人機本身是個平臺,要真正為行業解決問題,只有針對不同行業設定攜帶載荷,才能成為解決方案。 因而,在應急救援領域,威海飛騰將威海廣泰各子公司的消防、載荷等核心技術集成到一個平臺上,形成地空一體的無人航空救援解決方案。
從空港裝備到無人機
《21世紀》:半年報顯示,公司共取得空港裝備訂單5.5億元,同比增長105%。目前在空港裝備訂單中,來自通用航空機場的訂單占多大比例?
王海亮:目前,通航機場的比例還不大,但公司已經研發儲備了用于不同類型通航機場的空港裝備技術。隨著通用航空行業的發展,通用機場建設加速落地,公司將積極拓展該領域市場。
另外,威海廣泰子公司廣大航服一直專注于空港裝備的售后服務業務,也將隨著通用航空行業的發展,拓展該領域市場。
《21世紀》:威海廣泰的主營業務是空港裝備,當初為何要進入無人機領域?
王海亮:威海廣泰從航空地面裝備的創業起步,做到現在全球空港裝備領域的領軍企業,一直給飛機服務,做專做精民族高端裝備制造業,創始人李光太一直有“造飛機”的情懷。?
同時,三十余年的技術積累也是一大重要因素。威海廣泰擁有“國家空港地面設備工程技術研究中心”,形成了一個集成式的高端裝備制造平臺,在飛機的載荷系統、動力系統、航電系統等方面積累了大量的設計基礎和經驗。
另外在應急救援方面,也是在威海廣泰“技術同源、產業同根”的戰略指引下,各子公司協同發揮作用、一直處于資源互補狀態。如北京中卓時代消防裝備科技有限公司(以下簡稱“中卓時代”)主要研發消防車,營口新山鷹報警設備有限公司(以下簡稱“新山鷹”)主要研發火災自動報警系統、大空間滅火系統等。
一方面,基于其他子公司在消防、應急救援方面的基礎,我們更便于了解客戶需求。因此我們不是先造無人機、再去找市場;而是根據市場需要,以客戶為中心,研發、生產無人機。
另一方面, 中卓時代的運輸指揮車解決了無人機的運輸問題,未來也能解決飛行指揮、給地方應急指揮中心傳遞數據的問題;新山鷹的大空間滅火設備、圖像探測報警系統等可以改制用到無人機上。總體而言,我們提供給客戶的是一套整體應急救援解決方案,不只是一架無人機。
所以在威海廣泰這個大平臺的支持下,進入無人機領域就有了獨具優勢的條件和基礎。
《21世紀》:應急救援無人機主要用于哪些場景??
王海亮:我們的應急救援無人機主要用于消防、運輸兩大場景。
消防主要分為城市消防、森林消防兩部分。城市消防方面,目前針對高層建筑尤其是100米以上火源的撲救,需要用到舉高噴射消防車,其折疊臂的展開高度需要達70米甚至上百米,因此展開面積很大,可能在展開的過程中火勢已經不可控了。我們想要通過無人機,解決城市高層救火這一世界級難題;森林消防方面,目前國內的森林航空滅火以直升機、運輸機為主,吊桶攜帶幾噸水在火場上空釋放進行滅火。我們的無人機攜帶的是消防彈,可攜帶四枚五十公斤的消防彈,大范圍抑制火勢,或者建立隔離帶。
此外,我們的應急救援無人機也可以在“三斷”(斷電、斷路、斷網)場景用于運輸。在斷電場景,無人機運輸照明系統;在斷路場景,無人機能夠運輸生活物資。在這些場景下,無人機需要攜帶很多載荷:無人機會搭載吊艙(Pod),吊艙內部可以安裝各種傳感器和設備來查看火災場景,也會攜帶水帶、消防彈、消防水炮,此外,還需要攜帶破窗器、救生系統(包括防毒面罩、隔離衣等)等。
無人機本身是個平臺,要真正為行業解決問題,只有針對不同行業設定攜帶載荷,才能成為解決方案。?
自研增程動力系統
《21世紀》:應急救援無人機使用什么動力?動力系統有怎樣的冗余設計?
王海亮:目前我們的無人機是純電的,如我們的主力版本(青鸞)飛行時間約在20分鐘左右,受限于航時。所以我們研發了無人機運輸車,通過運輸平臺先把無人機送到現場,而后無人機再作業,從而最大化發揮無人機留空的作用。 考慮到無人機需要搭乘運輸車,為了縮小運輸空間,我們為無人機設計了可快速折疊機臂。無人機在回收、運輸過程中,所有機臂都可以折疊收起。
同時,我們也設計了動力冗余。一方面,青鸞是6軸、12槳,飛行過程中即使兩個槳出現問題,飛機依舊可以平穩降落。
另一方面,我們也在研發增程混動版本的青鸞無人機,目標將續航時間延長到一小時左右。其中,燃油用于給電池充電,飛機仍舊由電池驅動。與此同時,飛機還配有一套電池,哪怕燃油-電池系統出問題,電池依舊可以支撐3-5分鐘的續航時間,保證飛機平穩降落。
目前清華、哈工大等高校已在研發增程式動力系統,但從產品設計、試驗的進度看,裝機速度沒有我們快,目前我們已經完成了地面試驗,計劃2025年3月裝機。
《21世紀》:增程式動力系統的研發難點在哪里?
王海亮:傳統無人機依托于傳統的電池,有效作業時間較短,無法進行不間斷作業。如果沿用電池技術路線,無法形成代際差別,所以我們想要自主創新動力系統。
這套動力系統的難點在于增程器的高速電機設計,電機轉速高達4萬轉/分鐘,目前已迭代了7個版本,先后解決其動平衡、能量轉化及散熱等技術問題。國內外市場都沒有成熟的增程式無人機產品可以借鑒。也不能借鑒汽車,汽車的增程器采用的是活塞式發動機,而無人機的增程器采用的是渦噴發動機,在技術路線方面有所區分。
目前,我們已經做完了地面試驗,在參數上已經達到了開始設定的功率要求。隨著第一階段定型,我們也開始做小批量樣機。
《21世紀》:公司在設計多旋翼無人機和雙旋翼無人直升機時,有哪些不同的考量?
王海亮:相比無人機(青鸞),直升機(鵜鶘)的航程更遠、速度更快,應用場景更加豐富。
以海事場景為例。目前海事巡邏需要海事人員乘船進行,未來可以通過無人機攜帶光電吊艙,海事人員可以遠程檢查船只情況、船員執照等。如今在海岸線周邊檢查,已經可以實現無人機巡邏,但在距離海岸線20公里開外的地方則無法實現,我們的直升機可以去到較遠的海域巡邏。
但在維護的便利性方面,不如旋翼無人機。旋翼無人機直接由電機驅動,沒有復雜的槳轂結構、傳動系統。而直升機的傳動系統、槳轂結構更為復雜,因此增加了維護難度。
《21世紀》:和市面上其他消防無人機相比,飛騰航空的無人機有哪些特殊性?
王海亮:除了動力系統,最大的區別是載荷更大。?
我們看到,中小無人機飛到50米以上后,噴射距離會受到限制:它能起到一定的滅火或壓制火情作用,但無法像舉高噴射消防車那樣噴射流量達到每秒數十升。從這個痛點出發,我們想要做大載荷無人機。
另外,我們公司內部可以資源互補,通過把我們各公司沉淀了多年的技術外延,集成到一個平臺上,能夠形成地空一體的無人航空應急救援解決方案。國內其他消防無人機企業可能是從無人機企業轉型做消防無人機;我們的優勢在于不僅做無人機,而且做消防車、載荷。?
《21世紀》:在無人機輕量化方面,公司有哪些部署??
王海亮:我們在輕量化設計這塊工作量和投入非常大。目前,無人機行業主要用碳纖維做蒙皮、氣動維形等,但在梁、隔框等方面還是用的金屬材料。我們在設計無人機時,梁、隔框等都采用了需制作專門模具的碳纖維材料。這意味著,前期投入較大,但后期來看,整體強度、剛度相對金屬結構質量更好、重量更輕,因此載荷能夠做大,航時也能夠增長,大大提升了應急救援效率。?
推進適航取證
《21世紀》:目前,應急救援無人機的產品驗證進展如何?
王海亮:根據中國民用航空局頒布的《民用無人駕駛航空器運行安全管理規則》(CCAR-92部),民用無人駕駛航空器的運行安全管理分為開放類、特定類和審定類三類運行。應急救援無人機屬于開放類。
在設計、制造環節,我們依據有關國家標準、行業標準,提出了自己的設計、生產和檢驗標準。無人機要確保足夠的安全性、能夠為行業賦能,還是要走上適航之路。所以我們目前也在探索走適航流程。第一步是拿到型號合格證(TC),第二步是拿到生產許可證(PC),第三步是拿到特殊場景的標準適航證(AC)。目前正在爭取最難拿的型號合格證。
《21世紀》:公司推出的無人機智能制造平臺,目前主要有哪些功能?智能制造在無人機制造領域中的應用有望解決哪些問題?
王海亮:目前我們把無人機的設計、生產、質量檢驗、飛行服務模塊都放到了智能平臺上,能夠生成無人機全壽命周期的管理履歷。
通過智能制造平臺,可以實現無人機制造的電子化、規范化,即所有工作過程都已植入智能制造平臺,不再通過圖紙,而是通過工藝文件、作業指導書來指導工人生產。
這也解決了困擾我們很久的質量追溯問題:從安全角度來講,無人機的制造流程需要可追溯。通過智能制造平臺,我們可以追溯無人機零部件的批次、生產狀態等。
制造層面,我們現在機體是自己制造的,槳等零配件還是從外部采購的。另外在動力系統、飛控系統、PCB板加工等核心環節,廣泰也參與了對供應商的投資,包括天津全華時代航天科技發展有限公司、保定市玄云渦噴動力設備研發有限公司,極大地提升了制造品質。
《21世紀》:應急救援較為貼近民生、公共安全,你如何理解其經濟性?
王海亮:應急救援本身就是需商業化運作的。地方應急管理部門在采取直接投資、購買服務、部門資源共享等多種方式,配置各型直升機、固定翼飛機。如在山東,近日山東省航空應急救援中心(山東省航空護林站)就2025年度山東省航空應急救援直升機租賃服務項目進行公開招標。這是市場行為,也給整機供應鏈企業帶來了市場機會。
應急救援無人機還涉及大量的維護工作。比如政府不完全具備使用無人機的能力,需要整機廠保障或委托第三方企業保障。這屬于飛行服務行業。
另外,今年1月1日正式施行的《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》規定,操控小型、中型、大型民用無人駕駛航空器飛行的人員必須具備相應的執照,這也會帶動無人機培訓行業的發展。
看好培訓、檢測賽道
《21世紀》:在應急救援之外,你還有哪些較為看好的低空經濟賽道?
王海亮:我比較看好的賽道有兩個,比如前面提到的——培訓。隨著無人機被開發出越來越多的使用場景,各行各業對于無人機飛手的需求量明顯增加。據測算,目前無人機飛手在我國缺口已達100萬,勢必會帶動多方力量加入培訓供給“賽道”。
另外一個是檢測,光靠企業自己建立標準肯定不夠,還是需要國家標準。但適航審定的專業人士目前仍然較少,未來可能會出現專業分工,即由有資質的第三方檢驗企業進行審定。這兩個環節是無人機能真正上天的基礎。
《21世紀》:對于低空經濟發展,你有哪些建議?
王海亮:低空經濟要發展起來,必須要做好監管。一方面要規避“黑飛”,另一方面對于每架飛機的數據都要能監管到。這對于交通管理部門的要求比較高,包括前期怎么拿到數據,以及飛機最高飛行高度設定等。
對于軍地民三方“空域協同化”管理改革,我覺得在授權之前,首先要界定空域由地方交通管理部門管理的高度,其次地方管理部門要厘清到底要做什么,要思考飛機成千上萬上天之后怎么管理、要不要進行航道規劃、航道怎么設計。
另外,飛行過程也涉及安全問題。如果有人對飛行中的無人機進行反制,就會造成市民恐慌。這也要求我們做好反制預防工作。除了常用的加密技術,也要應用跳頻技術,一旦飛機在這個頻段被干擾,就可以立馬切換到另一個頻段,按計劃保持正常飛行。
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