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讓無人機通勤夢起飛

2019-07-25 10:04:58  來源:北京日報  編輯:陳晨   責編:鄭思雯

讓無人機通勤夢起飛

讓無人機通勤夢起飛

田剛印團隊研發出中國第一架電控共軸無人直升機TD220。

讓無人機通勤夢起飛

消防無人機不僅解決了高層火災“到不了、靠不上、夠不著”的問題,還實現了自主航線飛行。

讓無人機通勤夢起飛

田剛印和他的“無人機”核心研發團隊

  許多男孩都有“飛行夢”“飛機夢”,田剛印也不例外,不同的是,他真的“飛”了起來!從鼓搗航模,到鑽研飛行控制器,再到做出國際領先的電控共軸無人直升機,“80後”青年創業者田剛印一步一個腳印,走了十幾年。

  如今,田剛印公司研製的無人機產品已應用於電力、農業、應急減災等多個領域,市場需求廣泛,並已走出了國門。

  “無人機更安全、更智慧,就有可能進入百姓家庭,通勤和旅行都可使用。”田剛印期待著無人機給市民生活帶來翻天覆地的變化。

  科技之星

  田剛印

  “80後”,北京中航智科技有限公司董事長、總經理。十幾年致力於無人機先進技術的自主研發,成功研製出中國第一架電控共軸無人機,以及國際領先的無人機飛行控制系統,獲得多項國內外發明專利。

  1.地下室徥膍“第一桶金”

  從小就喜歡飛機的田剛印,2001年考入北京理工大學,學習飛行器設計與工程專業。大學四年,他花時間和精力最多的地方就是航模協會。

  田剛印愛研究模型,但由於做直升機模型需要大量資金、設備和場地,他就從琢磨飛行控制器開始。

  2005年4月,離畢業僅剩3個月時,田剛印接到學校一個通知——為一家研究所的無人機設備做調試,興奮的他一口答應。

  “當時,他們要用無人機為一台設備進行數據採集。”田剛印回憶,研究所的無人機是從國外買來的,沒人會操作。

  田剛印去了,可沒想到,調試設備中途出了問題,原來預計一個月就能結束的工作到了畢業時還沒完成。簽約田剛印的研究所打來好幾次電話,希望他早點報到,他卻沒顧上,也因此錯過了這份“穩定”的工作。

  “那會兒,我們在測試現場忙得熱血沸騰,完全沒想過撂挑子。”喜歡研究無人機的田剛印,立志大幹一場。

  畢業後,因為那次調試經歷,田剛印就留在了那家做無人機代理的公司。工作之餘他繼續研究自己的飛行控制器。可計劃趕不上變化,兩年後公司由於技術禁運,半年都發不出工資,田剛印只好選擇離開。

  第一份工作的經歷,給了田剛印很大的觸動:沒有自主的產品,命運就會被別人捏在手上。他決定:自己創業。

  2007年,田剛印拿出準備結婚的4萬元,和一位大學同學註冊了公司,在租住的地下室媔}始創業。

  他們想要做出全新的飛行控制器,讓它變得更小、更商業化、更易使用。搭載更多的無人機,飛行控制器就得使用最好的配件。有一天,田剛印和同學找到一家經銷商買元器件。“你們買這個做什麼?”面對這兩個年輕人,經銷商很好奇。“我們要做無人機的飛行控制器。”田剛印實話實說。經銷商驚訝之餘,很熱情地給他們介紹客戶,“中科院自動化所的一位研究員正在找你們要做的東西,你們也可以試一試。”

  年輕的田剛印靠著一股子鑽研勁頭,成功研製出了一套無人機飛行控制系統,然後他找到經銷商介紹的研究員。“沒想到國內也有這樣好的產品,而且是出自你們年輕人的手。”一試用,研究員很是驚喜。但由於當時他的課題快要結束了,只拿得出30萬元;而一般的外國同類產品,要價至少六七十萬元。

  最終,這筆生意以29.7萬元成交。“其實當時我們買不起外國的產品來借鑒,以為自己的系統頂多賣個四五萬元,成交價遠遠超出我們預期了。”田剛印現在提起,還有點得意。

  靠著這套最初的飛行控制系統,在接下來的兩年中,第二套、第三套控制器相繼出爐。客源滾滾而來,公司又接到了高校、科研院所的多筆訂單。

  田剛印的“第一桶金”,就這樣在地下室徥膍鴗F。

  2.第一架電控共軸無人機誕生

  那幾年,國內無人機行業迎來爆髮式發展。田剛印的創業卻遇到了“瓶頸”:有一家做低端飛行控制系統的廠家,價格低廉,也能跟當時國內無人機的性能水平相匹配。面對競爭者,田剛印有兩個選擇:要麼跟對手打價格戰,要麼研發自己的無人機。

  他選擇了後者。“在無人機控制器領域,我們已經靠技術實現了賺錢,為什麼不研發自主創新、獨一無二的無人機呢?”2009年底,田剛印開始動手。

  做無人機整機比控制器難多了。“一要繞開現有的專利,二是技術要可靠,三是資金要跟上。”田剛印細數幾大困難。

  首先要解決專利和技術的問題。當時國內的民用無人機以進口、仿製為主,研製之前,田剛印和團隊成員把國際上所有樣式的無人機都研究了一遍,光是打印出來的專利資料,就裝了滿滿三個大紙箱。

  研究完他們發現,國外把該申請的專利都申請了,想繞開的可能性微乎其微。“傳統的無人機幾乎都是一個旋翼加一個尾槳,我們只能另辟蹊徑。”田剛印介紹,當時俄羅斯在共軸雙旋翼方面技術領先,但那種技術也有缺點,因為共軸靠的是純機械。

  “能不能不用這些零件,而是把我們電子飛控器的優勢利用上?”靈感一觸即發。技術團隊決定,把機械的東西用電子方式代替,做沒有尾翼、一個軸上裝兩個旋翼的共軸無人機,這樣減少了零件數量,也避免了專利碰撞。最重要的是,零件少了一半多,可靠性也因此提高了一倍。

  一個框架兩個油箱,一個飛行控制系統加一個傳動和操作系統,蓋上外殼,差不多就成了。造飛機,通俗點說就這麼簡單,可真的動起手來,困難重重。“比如,我們買了加工零件組裝起來,測試時卻沒達到預想的結果。”田剛印說,他們找供應商問原因,也沒人能解答,只有靠自己一遍遍測試,調整參數。田剛印大概算了算,他們對方案前前後後進行了近2000次修改。用他的話來說,“搞飛機的不可能不摔機,摔得越多發現的問題也就越多。”

  更關鍵的是,造飛機還是個“燒錢”的行當。無人直升機價值超過1000萬元,摔下來,這些錢就沒了。2009年至2012年3年間,田剛印基本停了所有的產品銷售,專心做研發。公司一度窮到不行,賬面資金所剩無幾。

  新加坡主權基金淡馬錫看到了田剛印公司研發的無人機樣機,提出以7億新幣參股40%,並承諾拿出1.7億現金獎勵創始團隊,但條件是公司CEO必須得到他們的認可,公司也必須搬到新加坡。

  雖然急需經費,但考慮到無人機是國家航空工業實現彎道超車的一個重要環節,田剛印拒絕了,“核心技術必須留在中國。”窮則思變,他到處找投資。最終,他們收到了來自民營企業和相關部門的5000萬元資助,錢快“燒”光時,飛機成熟了。

  2012年底,中國第一架電控共軸無人直升機TD220從研製階段過渡到投入生產階段。這架身長1.5米,重290公斤的無人直升機,有兩個共軸的螺旋槳,沒有尾翼。它佔地小、零件少,在狹小空間起降有優勢,抗風性能好,能實現自主起飛、自主降落、自主航線飛行。要知道,當時市場上同等重量的無人機身長都在5米以上,這一體型較同類產品縮小了一半多。

  3.獲國內外多項發明專利

  以TD220無人機為基礎,2012年底,田剛印和創業團隊在北京經濟技術開發區註冊成立北京中航智科技有限公司(以下簡稱“中航智”)。

  第二年年初,TD220實現首飛。田剛印開始惦記為新產品尋找市場的現實問題。

  他最初的構想是瞄準農業領域,進行市場拓展。在他看來,中國有兩千多個縣,如果每個縣買兩架,用做農藥噴灑和播種,就是5000多架,有上百億元的市場規模,這是保守估計。

  在2013年舉行的北京科博會上,TD220得到了相關部門的關注。幾個月之後,田剛印和團隊帶著產品前往西部某城市進行飛行演示。緊接著,從2014年到2015年,為了確保參加相關部門的競標成功,中航智回絕了其他訂單,專心改進無人機。終於,在那次競標中,TD220脫穎而出。

  好消息接連傳來。中航智的成名機型TD220,名氣更在於以“電控共軸”為核心的整機研製方案。2015年,研製方案中的關鍵技術獲得國家發明專利,並在美國、加拿大等發達國家獲得多項專利,填補了國內相關領域空白,並在國際享有領先地位。

  名聲在外,加上之前的技術積累,中航智由此走上快速發展之路。

  與此同時,中航智研發的無人機也在不斷更新換代。2018年,T333真機首次公開亮相。這架無人直升機旋翼直徑10.2米,機身5.4米,寬3.3米,高3.3米,最大起飛重量3噸,最大載荷1噸,在200公斤載重的情況下續航時間達到了驚人的20個小時。最特別的是,T333無人機首次將無軸承式四代槳應用在共軸雙旋翼無人直升機上,大幅減少了機械零部件,提高了可靠性和壽命。

  “打個比方吧,這款無人機可用於石油鑽井平臺及偏遠地區的貨物運輸,3噸無人機運輸成本僅是3噸卡車的87%。”田剛印介紹。

  “這個世界沒有誰比誰更聰明,只有誰比誰更勤奮。”這是田剛印一直對團隊反復強調的一句話。

  4.為無人機走入千家萬戶奮鬥

  田剛印在許多公開場合提到,當他們開始做無人機的時候,有200多家同行陪伴,如今堅持下來的寥寥無幾。“但我們依然在戰場上,不知道什麼時候,一顆炮彈就會砸下來。”這位“80後”非常有危機意識,“我們只有一直向前,並且做好隨時‘犧牲’的準備。”

  如今,中航智已經和百餘家公司建立合作關係,同時還盯著其他幾個市場,例如農業、消防、電力、海關等領域。

  “比如高層建築的滅火,我們可以用無人機帶著消防員去滅高層的明火。電力領域的巡線和放線,作業過程也能實現無人化。”田剛印介紹,比起人工和普通機械,無人機效率更高。他們可以根據客戶的不同需求,在無人機上搭載不同的監測處理設備來實現不同功能。執行任務的全過程只需在電腦上設定好程序,無人機就能自己完成起飛、執行任務和返航。

  從300公斤級到1.5噸級,再到3噸級,6年間中航智研發的無人機實現了質的飛越。如今,公司正著手30噸級重型無人直升機的研製工作,還參與了國家“863項目”和國家電網及海關等領域的重點項目。

  田剛印的目標,就是把人能幹的事盡可能用無人機代替,並不斷提高機器的“智商”。

  “首先,無人機肯定要保證安全,我們會一直用有人機的標準去設計無人機。另外,前些年我們一直注重的是產品的技術,今後會把重心放在滿足客戶的需求和降低產品的成本上。”田剛印透露,他們正在做一款無人機,其時速大約為500公里,能飛兩個半小時,能垂直起降,地面行駛速度在20公里/小時。而且,無人機折疊後僅寬1.8米,長5.04米,還沒有一輛奧迪A6車大。

  “我們正在爭取把發動機、材料的成本降低。如果整機控制在百萬元以內,許多經濟條件寬裕的家庭就買得起。”田剛印期待著,曾經令大家覺得“高大上”的無人機有一天能真正進入千家萬戶,“人們上下班或者短距離旅行時,只要坐上無人機,告訴它去哪,它就飛到哪,而且不用擔心安全問題。”(記者 任珊)

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