總決賽創(chuàng)新組項目路演復(fù)盤 | 劉軍海:能充分融入現(xiàn)有物流體系的充氣式升浮一體無人機
2018-11-13
“升浮一體,有效彌補了目前無人機設(shè)計上的一個短板,獨立的貨倉設(shè)計可以很容易融入到現(xiàn)在物流的策劃、管理體系中,能夠達到提高效率、降低成本的目的?!?/p>
西北工業(yè)大學(xué)民用無人機研發(fā)中心項目部部長劉軍海先生進行項目路演。
10月12日 北京,第三屆中國航空創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽全國總決賽在全國雙創(chuàng)周北京會場成功舉辦。
本屆中國航空創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽由中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會指導(dǎo),由中國航空學(xué)會、商務(wù)部投資促進事務(wù)局、航空企業(yè)科協(xié)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟、中國科協(xié)軍民融合學(xué)會聯(lián)合體聯(lián)合主辦,北京航空航天學(xué)會、國翊創(chuàng)新科技(北京)有限公司承辦,旨在匯聚國內(nèi)最具潛力的航空產(chǎn)業(yè)項目、挖掘頂尖創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才、發(fā)現(xiàn)重大突破性技術(shù)、創(chuàng)業(yè)明星企業(yè)。
本屆大賽歷時半年,經(jīng)歷項目征集、路演選拔等環(huán)節(jié),最終,20個進入決賽的項目齊聚中關(guān)村國家自主創(chuàng)新示范區(qū)會議中心,進行公開路演競技,分別決出創(chuàng)新組、創(chuàng)業(yè)組一二三等獎。
創(chuàng)新項目 | 充氣式升浮一體無人機
參賽團隊 | 西北工業(yè)大學(xué)民用無人機研發(fā)中心
路演嘉賓 | 劉軍海
升浮一體,有效彌補了目前無人機設(shè)計上的一個短板,獨立的貨倉設(shè)計可以很容易融入到現(xiàn)在物流的策劃、管理體系中,能夠達到提高效率、降低成本的目的。
——劉軍海
項目路演實錄
各位領(lǐng)導(dǎo)、評委老師:大家上午好。我們帶來的項目是充氣式升浮一體無人機。
首先介紹一下我們單位,西工大民用無人機研發(fā)中心是一個新成立的部門,它和365所是不同的。這個中心是為無人機的研發(fā)以及成果轉(zhuǎn)化提供服務(wù)的平臺。這是我們項目的核心團隊,葉正寅老師是飛機動力學(xué)的專家,韓慶老師是飛機設(shè)計學(xué)的專家,我負責(zé)這個項目的市場和落地。
充氣飛行的歷史。早在上世紀50年代,美國人就做了這方面的研究,而且成功設(shè)計了兩款飛機。1995年,瑞士人造了這一款飛機,這是真正意義上的升浮一體,既有飛機的系統(tǒng)外觀,同時又有飛艇的專利,而且飛行速度非常合適。我們在研制充氣飛機的時候總結(jié)了這么幾個特點:第一,結(jié)構(gòu)非常簡單,生產(chǎn)成本低,但是它的飛行速度低,安全性高;特點二,它的升浮一體可以很容易實現(xiàn)大載重、長航時等效果;第三個特點,它的起降距離很短,對機場的跑道要求很低,同時也能維護成本,而且儲運非常方便。
這樣特點的飛機能做什么呢?在去年京東和西工大合作的時候,提到他們想設(shè)計一款支線的無人運輸機,所以他也有這幾個比較典型的需求:低空、低速、載重是兩百到兩噸。第二個需求,它的綜合運用成本要低,不光是飛機制造成本,同時運營成本要低。第三個,無人化,這個無人化實際上是要有自主飛行能力,而不是當(dāng)做一款遙控機器來使用。
西北工業(yè)大學(xué)民用無人機研發(fā)中心項目部部長劉軍海先生進行項目路演。
我們設(shè)計了這么一款飛機。這是一款具有飛翼結(jié)構(gòu)的飛機,既能夠提供更大的機身面積,同時還有更大的機身容積,升浮一體。另外增加了排翼結(jié)構(gòu)。主要指標,最大體重量600公斤,還有120平方的機身容積,可以多提供100公斤的浮力,巡航速度可以達到120km/h,航時6小時。
機翼結(jié)構(gòu)。這個結(jié)構(gòu)非常簡單,上面是一個充氣的機身,下面是一個框架式結(jié)構(gòu),而且我們專門設(shè)計了吊掛的貨倉,這個貨倉將貨物和所需要的油料配齊,在地面上就可以完成,可以大大提高運輸效率。這是它的飛行過程,在平飛階段要低功耗、降低消耗;在降落的時候,我們在地面會設(shè)計一套輔降系統(tǒng),幫助飛機準確、安全地落地。
平臺的競爭優(yōu)勢。這個技術(shù)2007年開始研發(fā),到現(xiàn)在已經(jīng)申請過9項發(fā)明專利,發(fā)表了23篇文章,同時也研制過多架相關(guān)技術(shù)的樣機,參加了全國性大賽,獲得過一個一等獎、兩個二等獎。西工大可以為這個產(chǎn)品提供持續(xù)的研發(fā)平臺,西工大的校友平臺能為這種技術(shù)未來的工業(yè)化的應(yīng)用特別更廣闊的操作空間。最重要的一點,從現(xiàn)在開始,這個飛機叫做成產(chǎn)品,它的投入會減少、應(yīng)用到市場所需的時間會很短。
飛機的競爭優(yōu)勢。第一個,制造成本非常低,僅僅是同等規(guī)格的幾分之一;第二個,飛行更加安全,因為我們在考慮無人機的時候不考慮飛行員,但是我們要考慮無人機出現(xiàn)的問題,這個飛機的墜落速度會很慢,降低對地面的沖擊傷害;另外升浮一體,有效彌補了目前無人機設(shè)計上的一個短板,獨立的貨倉設(shè)計可以很容易融入到現(xiàn)在物流的策劃、管理體系中,能夠達到提高效率、降低成本的目的。
來看一下物流行業(yè)的背景。2016年,我們國家整個社會物流總成本居然是11萬億,占到GDP的15%,而且2017年僅僅只占了0.3個百分點。在物流行業(yè)降低成本、提高效率是剛需,而且空間非常大。2016年,全球范圍的整個航空物流的運載量不到1%,但是貿(mào)易額居然占到了三分之一,說明航空物流是高端物流,而且有不可替代的重要價值,而我們國家重點發(fā)展的干線的航空,支線幾乎是空白。
西北工業(yè)大學(xué)民用無人機研發(fā)中心項目部部長劉軍海先生進行項目路演。
這是我們產(chǎn)品對標上的市場產(chǎn)品,順豐的AT200,去年已經(jīng)試飛了;此外還有京東的JDY-800、中國郵政OEM。但是我們發(fā)現(xiàn)這些飛機都不是專門為貨運設(shè)計的,所以它在真正使用的過程中會有非常多的問題。我們的貨運機飛機本身的特性以及它的貨倉,就是針對貨運來設(shè)置的,可以極大滿足貨運的重量、體積等要求。這是一個典型的應(yīng)用場景,未來我們這種支線的、小型化的無人機是干什么呢?應(yīng)用最多的是做轉(zhuǎn)運,所以說當(dāng)這個貨由A發(fā)到B的時候,這流個貨物是提前在地面上配好,飛機到了之后,直接進倉,取了貨就可以接著飛,大大節(jié)約了物流成本和時間,而且未來無人機的物流更多是利用夜間的時間。
現(xiàn)在我們的融資需求。因為這個團隊,早期的基礎(chǔ)研制已經(jīng)全部完成了,500萬可以將這個產(chǎn)品變成現(xiàn)實,而且完成試飛。這是我們的合作方式,也是一種創(chuàng)新,學(xué)校的團隊和無人機中心,共同以股東的身份參與,不控股。
我們希望的合作伙伴是什么呢?民用企業(yè),有研發(fā)能力的、有研制或者制造飛機能力的用戶,比如說像順豐、京東這樣的企業(yè);另外應(yīng)用企業(yè),他自己沒有能力,但可以拉上制造商一起來合作;第三個是資本,資本來牽頭,將用戶和飛機制造企業(yè)一起拉來和我們合作,所以這里面有個重要的特點——要有用戶,我的飛機造出來一定有人買單。
今天(10月12日)是個比較特殊的日子,是我們西北工業(yè)大學(xué)80周年的建校校慶,此時此刻學(xué)校正在舉行校慶典禮;而且今天和明天,是第六屆校友會的學(xué)校接待日,歡迎各界的西工大校友回家。
參賽團隊及項目簡介
西北工業(yè)大學(xué)民用無人機研發(fā)中心是西北工業(yè)大學(xué)下屬獨立二級機構(gòu)。中心積極布局民用無人機總體設(shè)計、飛控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)鏈、地面站、載荷、新概念無人機等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)工作,致力于建設(shè)民用無人機設(shè)計、仿真、實驗、制造、試飛平臺,推動民用無人機產(chǎn)業(yè)化工作。
項目簡介:充氣式升浮一體無人機是一種飛機和飛艇兩種類型飛行器為為一身的結(jié)合體,它帶有動力推進裝置,由機翼產(chǎn)生氣動升力,同時,充氣機翼又是具有較大容積的囊體結(jié)構(gòu),可充入低密度氣體產(chǎn)生浮力,實現(xiàn)了飛行器的升浮一體化,對于飛行器設(shè)計而言具有一定的革命性意義。
充氣式升浮一體無人機總體布局為飛翼式翼身組合體、V型垂尾以及排翼結(jié)構(gòu),飛翼采用高強度纖維材料和碳纖維魚排支架組成的輕柔、結(jié)實的充氣式結(jié)構(gòu),配備兩臺活塞發(fā)動機或電動機,可實現(xiàn)大載重長航時的安全飛行。
性能指標:
最大起飛重量:500公斤
翼展:15米
機長:12米
最大平飛速度:140公里/小時
巡航速度:80~120公里/小時
最大升限:3000米
最大任務(wù)載荷:250公斤
續(xù)航時間:6小時
控制半徑:220公里(無中繼)/400公里(加中繼)1000公里(衛(wèi)星通訊)
控制方式:遙控飛行/程序設(shè)定自主飛行
起降方式:輪式滑跑,超短距離起降(100米)