二十年无人机研发 引领智能科技创新突破

所属栏目:公司动态作者:本站编辑阅读次数:1861更新日期:2023/7/21

他辞去稳定的公职人员身份,设计并量产了我国首款甲醇动力竞技直升机,远销美国、日本、新加坡、俄罗斯等国家;他设计的无人机创下电力架线、消防救援、警用安保、农业植保、电视直播等多个国内第一;他顶着人事震荡、同行排挤、专家质疑的巨大压力,投入全部家当,自主研发首创复合式共轴双桨直升机;他说,总要有人去做没人愿意做的事,总得有人去啃没人啃的硬骨头——

 刘宾:二十年无人机研发  引领智能科技创新突破


刘宾从1996年开始接触无人机,现拥有“小型油动多用途直升机”“仿生学飞行机器人”“复合式共轴双桨直升机”等三十多项国家专利,其设计作品先后在中国工业博物馆、国家武器博物馆、通飞航空博物馆收藏和展出。刘宾将书房室下面的地下库房,改成数间工作室,保存着他多年设计的无人机原型机及相关文献,还有专门的展厅进行系统的分类陈列。他说自己每天早上4点多就开始工作,这里比较安静,不会打扰别人休息,而且偏冷的温度能够增强大脑活跃度,有利于适合思考和创造。当记者走进他的无人机展厅,看到的不仅是刘宾二十余年的设计经历和直升机实体、模型,也看到了中国无人机二十余年的发展历程。


二十年创下多个“第一”

和中国无人机一同成长

刘宾在最初创业做竞技直升机时,国内的技术并不成熟,买一个遥控R/C直升机玻璃钢外壳需要1600元。刘宾设计制造出摔不坏的流线型运动直升机外壳,每套仅售价百余元。因为质量好价格低,刘宾一时间受到了国内不少同行的排挤和攻击。但他坚持自己的选择,“不能依赖进口,必须自立自强,让普通人都有能力实现飞行的梦想。”

当刘宾筹措了一百多万生产出了第一款30级甲醇动力竞技直升机,并申请到了第一个专利时,他知道长久以来的梦想飞上蓝天了。这可以说是我国第一款自主设计的甲醇动力直升机,比国内其他同类产品早了5年。

通过网络和各种媒体的报道,“阿宾哥”国产竞技直升机得到市场认可。刘宾不断接到国内外的批量订单,业务范围覆盖全国并出口美国、日本、新加坡、俄罗斯、墨西哥、阿联酋等国家。

2003年,在美国长期从事无人机研究的韩建达老师回国后找到刘宾,刘宾正确理解了国际上对无人机UAV的概念,并在多年竞技飞行器的设计和加工中积累了无人机研发技术的基础。他开始着手无人机飞行应用平台的搭建,并创下多个国内第一。

2001年,刘宾用遥控直升机进行农业植保作业,喷洒农药。2003年,大连进行四环路线路改造,需要在原供电线路基础上再架设一条新的电缆,刘宾将改装后的遥控架线直升机通过挂绝缘绳、合理布线等方法飞越了供电线路,执行了不断电情况下的架线作业。这是国产无人直升机第一次进行工程应用,同时也是国内第一次采用遥控直升机进行架线,标志之中国民用无人机工业应用的开始。

2004年,刘宾与空军某部队合作开发机场驱鸟飞机;为通化某消防支队设计救援无人机。2005年,他为北京奥运会设计安保无人机,并装备了中国第一批数字化应急指挥车。2009年,为辽宁电视台执飞的《空中看沈阳》任务,是国内新闻媒体首次使用无人机进行电视直播。

刘宾根据这些年的工作经验,系统地整理了无人机理论和研发的流程体系。如果把2003年设计架线无人机作为工程无人机实际应用的基础,到如今的2023年,刘宾从事无人机设计已满20年。

解决“卡脖子”技术 

首创国内复合式共轴反桨直升机

与中国无人机同轨而行,刘宾曾攻破过无数技术难关。

2006年,刘宾带领团队加速完成了第二代产品——260汽油动力直升机的定型工作。这款机型具备了任务载荷和抗风能力,成为无人直升机跨越式的发展节点。

此时,有人提出将无人飞行器玩具化以迅速转化经济价值,刘宾却更加坚定选择了无人飞行器工程化的道路,尽管放弃了巨大的市场利润这块“蛋糕”,但他认定工程化应用更能解决飞行平台的结构核心问题,是无人机平台技术长期的基础。

在设计竞技直升机的时候,刘宾就琢磨着共轴直升机的任务载荷能力、操作的安定性都非常强,尽管国内一直没有比较成熟的可变距共轴直升机结构,但可以先从仿造俄罗斯共轴结构开始。

然而,刘宾的启动资金刚刚凑齐,公司突然出现了人事变动,职工全部离职,成品飞机也被拉走,甚至房子和车都一起搭了进去。

那段时间,刘宾咬着牙坚持。以至于没有钱做起落架,干脆钉了一个木头箱安装在直升机下面。在共轴样机测试过程中,刘宾突然发现了俄罗斯的卡系列共轴直升机的航向控制也是存在结构隐患的,难道自己投入全部家当来制作的共轴设计是失败的?如果继续按照老办法,势必走入死胡同;如果改掉设计结构,那就不是传统概念的共轴直升机了。

刘宾想起当初自己设计共轴直升机的目的,既然想让它的操作更容易、任务载荷更大,那就保留载荷优势,改变尾旋翼转向工作原理。为了解决结构硬伤,他赌上全部家当。

2011年,这款耗时数年研制成功的任务载荷更大、留空时间更长、抗风能力更强、安全性更高“复合式共轴反桨直升机”在“中航工业杯国际无人飞行器设计大赛”中成为唯一获奖的民营企业,受到了中央军委副主席许其亮上将的赞誉,宋庆铃基金会胡启立同志为其颁奖奖杯。2013年,性能更强的高原之鹰无人机获得国际无人机设计大赛实用性比分第一名的成绩,央视科技频道制作了专题片进行报道。同年,刘宾与马斯克“龙”火箭发射的卫星成为了《航空设计与制造》杂志国际版的封面人物。

中国航空代代传承

振科技腾飞之翼,赋能经济发展

刘宾设计的无人直升机成功应用于地方企事业单位和各大军区、美国飓风灾害评估部门等,与国内多家科研院所在技术上建立了良好的合作关系。2004年,刘宾受聘为中科院自主直升机飞行平台项目研究员,很多设计被服务于国家863项目,参与了机器人国家重点实验室相关飞行器的研制工作,由其主持设计的无人直升机曾被国家核物理研究所选用。

2005年他受聘为北京国防科技学院教授、学科带头人,从事国防教育工作,这期间设计的转信直升机被成功的装备于我国的数字化应急指挥车。201011月与天津大学组建无人机联合研究室,任副主任。通飞航空公司总工程师,民航局UAS首批注册机长、飞行教员。

经过二十年来的坚持不懈,刘宾立足于航空领域, 专注于研发和销售各种无人飞行器及多场景无人机解决方案,在多个技术领域达到国内先进水平。成功研制出了全长1.5米~6米(5公斤~350公斤级)三个系列、近二十个品种的不同排气量的直升机。近年来,他又成功研制基于尾推结构的复合式高速直升机,使直升机的飞行速度可以提升20%-30%

刘宾说,“能在年轻的时候与无人机专业这样一个新兴的学科一起发展,我很幸运。”而中国的航空工业,正是在一代代航空人的无私奉献、不懈拼搏中,不断成长、壮大。抗日战争时期,沈阳人刘训经,曾驾驶轰炸机与“飞虎队”并肩日军飞机作战;解放后其子刘翼一生与飞机结缘,现在已是中国最年长的飞行员,传承航空情缘;宋敬文师从刘翼,战斗机飞行员,曾任海军航空兵3师某团参谋长;在看到刘宾的无人机后,宋敬文欣然收其为弟子,二人既有师徒情,又是忘年交,常常在一起切磋碰撞,为航空事业的发展提供新想法、新动能。

宋敬文建议刘宾将无人机向网络化、智能化方向发展,逐步打造智能化无人机科技创新体系。刘宾便给自己定了小目标——建立健全多元化的救助体系,即空地救援网络体系,可以覆盖国防、安保、救灾、救援、监控等诸多应用领域,在需要时,能够在空中和地面打开一条生命救援通道,让生命之花绽放。

新型高速无人机驶入赛道 

乘时代长风,点亮“沈阳智造”

2014年,刘宾的80cc的工程无人机量产。刘宾把目光转向高原,高海拔一直是飞行器难以突破的瓶颈,因为空气稀薄,传统的活塞引擎和单旋翼直升机的升力面积无法实现期待的任务载荷,甚至无法起飞,2021年初,刘宾主持设计的85公斤级200cc共轴无人机,在某战区配合下进行飞行演练,于海拔4000米以上的高原地区完成了测试飞行,现场专家赞不绝口,“你设计的共轴直升机颠覆了我对无人机的认知!”

目前,刘宾正在进行500公斤级高速无人机的设计工作。他的工作室里,有两台3D打印机用于设计无人机的模型,因为工作量巨大,设备连续数百个小时的不间断的长时间运行,已经有一台烧坏了,刘宾风趣的说‘我没咋地,这机器人倒累趴下了’。

他的直升机已经是国际领先的技术水平,在机械结构上实现一键式起落,无需复杂昂贵的飞控、平衡仪等电子设备即可进入悬停姿态。他认为科技是进步归根到底是为了增强人类的存在感和舒适度,无人机设计应该以实用性强安全性高为出发点的,如果以生命为代价去追逐‘高精尖’,便背离了初心使命。

他说,“我对重振沈阳高端制造装备产业有信心,现在是利用资本市场发展航空工业的好时机,利用无人机的核心技术和成熟的经验,为我国的航空事业再立新功。” 接下来,将通过智能化地面和区块链空域网络实现地空智网适航,建立无人机“数智系统”,应对紧急情况和自然灾害。

在设计无人机之余,刘宾开始关注公益事业和科普教育。建设场馆进行无人机陈列展示,为学校捐助无人机科普器材,建立无人机科普馆,等等。

2016年起,刘宾在新华书店晚八点讲堂开课,为中小学生和航空爱好者做公益科普,讲授无人机知识和辽宁历史文化;并编绘出版了无人机理论教材和漫画科普读物,不仅将航空知识融入科普教育,而且关注青少年历史文化教育,以期全面提高国民科学素质。至发稿时止,刘宾正在应《光明日报》邀请,撰写相关文章。

刘宾说:“技术只能推动科技,观念可以改变思维。我想让孩子建立科学思维能力,改变观察世界的视角,拥有独立意识和现代意识。总要有人去做这些事,让生命不虚此行,是我的使命。”

这是一个最好的时代,愿刘宾和更多刘宾一样的心有巍峨的人,以不服输的血性,接受生命的挑战,在通往梦想的赛道上奋跃而上、飞速奔跑,不负时代、不负韶华。