背上這個包 上班飛著去

　　提到廣州的低空經濟，大家立馬會想到億航、小鵬匯天、廣汽、極飛科技等響當當的飛行器制造商企業，這些低空飛行器的背后，往往是科技創新與產業創新融合發展的成果。而廣東空天科技研究院（以下簡稱“廣天院”）正是由廣州市人民政府、南沙開發區管委會支持建設的廣東省高水平創新研究院，是廣州市空天科技領域唯一一家新型研發機構。

　　近期，記者前往廣天院探訪。在這里，一批與低空經濟密切相關的創新成果正在加速孵化，未來有望出現在我們的日常生活中。

　　飛行背包

　　救援緝私多場景應用

　　在周星馳導演的電影《美人魚》中，演員使用噴氣飛行器“上天”的畫面讓很多觀眾記憶猶新。在廣天院，科研人員向記者展示了他們自主研發的一款單人噴氣飛行背包。穿戴這款飛行背包，可以實現安全、“傻瓜式”地“上天”。

　　廣天院單人噴氣飛行背包項目技術負責人陳旭智告訴記者，這個飛行背包以矢量渦噴發動機陣列為動力，用顯控界面作為操縱手柄，同時還配有平臺管理和飛控模塊，使用95號汽油作為能量來源。

噴氣飛行背包以及單人穿戴模型

噴氣飛行背包以及單人穿戴模型

　　陳旭智說：“針對這類飛行器穩定性欠缺、操作復雜的難點，我們突破了全自動發動機伺服與飛行控制技術，讓飛行背包的穩定性和安全性大大增加。飛行背包可以實現‘傻瓜式’操作體驗，支持有人/無人多模式切換，讓操作員擁有類似玩大疆無人機一樣的使用感受。”

　　單人噴氣飛行背包有什么用途？陳旭智透露，它將面向特種作業、應急救援、飛行表演、短程通勤等應用場景，還能實現精準懸停作業。如在各類應急場景下，可以幫助施救者快速到達指定位置，達到快速救人的目的。“在海上緝私、山地救援等場景下，利用這個飛行背包，原本需要開車兩三個小時才能抵達的目的地，現在只需要幾分鐘。目前，我們把研發重點放在發動機的伺服控制及自動化飛行控制上，未來，普通人經過短時間的培訓，也能使用這個飛行背包。”

　　陳旭智介紹，飛行背包項目立項時間已有1年半，從不帶自動控制的純人工樣機，到后面無人化的系列樣機，再到現在最新的具有全自動飛行能力的載人工程樣機，做了大量優化。“這些樣機對我們的關鍵技術攻關進行了充分認證。同時，我們也已經完成了早期的自動化飛行實驗。”

　　風洞裝置

　　精準測試飛行器抗風性能

　　在廣天院總裝總測廠房內，記者見到了廣天院自主研制正在建設的可用于驗證低空飛行器可靠性的風洞試驗平臺。

風洞裝置

　　廣天院相關負責人介紹，風洞是一種人工控制產生空氣流動的大型實驗平臺，也是一種人工產生和控制空氣流動的大型實驗設施，可用來模擬飛行器在高空中的飛行狀態。通過風洞實驗，科研人員可以深入研究飛行器的空氣動力學特性，優化控制性能，是飛行器上天前最重要的一個環節。

　　正在廣天院建設的風洞動力系統最大的創新點是：傳統風洞一般由單電機組成動力系統，廣天院深入考慮低空飛行器的實驗需求，設計了“橫8縱6”共48臺風機作為動力系統，這一風洞系統可以模擬城市樓宇間的強風。

　　據悉，該風洞裝置將于今年7月正式投入使用，建成后將是廣東首個針對低空飛行器的大型航空風洞。屆時，廣天院也會聯合多家低空飛行器企業展開深入合作，共同促進低空經濟的發展。

　　風洞還會搭載三維運動捕捉系統。風洞建成后，低空飛行器進行抗風性試驗時，通過精準的位移速度、偏轉角度等參數的捕捉，可以對各類低空飛行器的抗風性進行量化測試。

　　無人機防御系統

　　物理殺傷“黑飛”無人機

　　隨著全球首張eVTOL運營合格證落地廣州，市民有望在今年下半年開啟“打飛的”時代。

　　盡管已經上了多重“保險”，但“黑飛”無人機一旦闖入航路，仍有可能對低空載人飛行器的飛行安全造成風險。在一些大型演唱會現場，“黑飛”無人機也會造成一些安全隱患。

　　針對這些痛點，廣天院研發出了“低慢小”無人機防御系統，廣天院相關項目核心成員陳博瀚介紹，該系統是專門針對“低慢小”無人機進行物理殺傷的智能化防御系統，系統可通過選配不同的功能模塊，滿足各類場景需求。

　　目前，該防御系統由四旋翼與折疊翼兩型攔截彈組成。其中，四旋翼攔截彈主要用于攔截目前比較常見的多旋翼無人機，折疊翼攔截彈主要用于攔截高速無人機目標。

　　陳博瀚介紹，這套防御系統是對一些無人機“軟殺傷”失效后的有效反制手段，可以實現目標的智能識別與追蹤，進行精確制導，還可以實現無人值守、威脅來臨自動報警、自主攔截，并基于消費級無人機架構，實現低成本化設計。

　　先進發動機、飛控、慣導設備

　　推進低空飛行器發展

　　在飛行器、無人船、無人車等關鍵零部件方面，廣天院自主研發了各類發動機、飛控、慣導裝置，用以推進低空飛行器的發展。

　　高性能微型渦噴發動機是廣天院自主研發的一款專為輕量化、高機動飛行場景設計的動力裝置，該發動機采用高速噴氣推進原理，具備結構緊湊、重量輕、響應靈敏等特點，可用于大機動無人機、靶機、噴氣飛行背包及垂直起降飛行器等領域。該發動機還集成智能控制系統，通過轉速閉環調節與環境參數反饋實現高效動力輸出。

　　在飛控領域，廣天院自研的GF20飛控計算機是一款低成本、高可靠的飛行控制設備，適配多種外部設備，專為成本敏感類無人機設計。而GF45飛控計算機則是一款高性能、高可靠的飛行控制設備，支持邊緣計算，專為高性能無人機設計、賦能航空創新應用。

　　慣性導航系統是一種不依賴于外部信息，也不向外部輻射能量的自主式導航系統。廣天院研發了G1光纖慣導、G2光纖慣導、G3光纖慣導等先進慣導系統。其中，G1適用于無人機、光電吊艙及水下平臺等領域的導航與穩定控制；G2適用于中大型無人機、無人船及水下航行器的定位測姿；G3可實時輸出載體姿態、速度及位置等核心參數，適用于中大型無人機及水下平臺等領域。這些科技成果也將大大促進大灣區全空間無人體系的建設。

　　飛行救護車

　　吊艙最多可容納兩名傷員

　　在廣天院的訓練場地，一款正在進行任務演練的吊艙式飛行救護車吸引了記者的目光。

飛行救護車

　　飛行救護車主要使用95號無鉛汽油，空載航程可達3小時，滿載可飛行1個小時。飛行救護車設置有地面站，地面站的工作人員會規劃航線。目前，飛行救護車已在應急演練中驗證了可行性。未來，該飛行救護車還會像億航的低空飛行器一樣開展相關適航認證。

　　廣天院飛行救護車項目的核心成員周虹宇告訴記者，這款飛行救護車的最大起飛重量可達560kg，最大載重260kg，吊艙內最多可容納兩名傷員。兩名傷員可通過擔架抬進吊艙，運送到目的地后，再通過擔架抬出來，吊艙內還可加載除顫儀、呼吸機、高壓氧艙等醫療設備，以保證傷員在運輸途中的安全。

　　“利用飛行救護車，我們可以實現跨地形的快速機動救治，幫助我們進行災后救援及物資投送。”周虹宇說，飛行救護車有多項技術優勢：如可全自主垂直起降，適應多維空間作業；擁有大載荷運載能力，其巡航速度可達100km/h，支持醫療設備、急救物資及多名傷員同步運輸；擁有厘米級定位導航能力，融合高精度定位技術，可以實現目標點精準懸停與物資投送。

　　廣東空天科技研究院

　　有頂級空天科技能力支撐的廣天院，近年來不斷在低空經濟領域推動著各項成果轉化。

　　據廣天院首席科學家黎作武介紹，成立于2019年10月的廣天院，面向低空經濟與商業航天、智能無人系統、深海深空等廣州“12218”現代化產業體系重點發展的產業，正優化產業布局，加速科技成果轉化，依托“力學+空天”專業技術優勢，構建了“飛行器設計—系統集成—綜合檢測—產業孵化”的全鏈條創新體系，自主研制了多款新型低空飛行器及其配套系統。

　　合作共建重大創新平臺不斷取得突破

　　記者了解到，廣天院不僅助力低空經濟的發展，在商業航天、深海深空、智能無人系統等領域，也為廣州的產業發展起到重要科技支撐和引領作用。中科宇航這一全球頂尖商業航天“獨角獸”企業落戶南沙，正是在廣天院與廣州市的共同協作下促成的。廣天院參與研發的“力箭一號”是我國當時運載能力最大的固體運載火箭，其首飛成功入選2022年中國十大科技進展。

　　廣州是粵港澳大灣區內與中國科學院合作最密切的城市之一。自20世紀50年代起，中國科學院廣州分院、華南植物園、南海海洋所、廣州能源所、廣州地球化學所、廣州生物醫藥與健康研究院等院屬單位，以及10余家共建新型研發機構先后在廣州落地建設，為廣州乃至華南地區的科研事業提供了重要的支撐。近年來，廣州還與中國科學院共同建設廣州南沙科學城、中國科學院明珠科學園，并促成大灣區科學論壇永久“落戶”于廣州。

　　記者從市科技局獲悉，近年，瞄準重點產業發展需求以及科技資源短板，廣州已與中國科學院合作建設了廣東粵港澳大灣區國家納米科技創新研究院、廣東腐蝕科學與技術創新研究院、廣東人工智能與先進計算研究院等9家省高水平研究院。目前，廣州已與中國科學院廣州分院建立科技成果轉化長效對接機制，促進更多高質量成果來穗轉化落地。

　　科學家解前沿

　　廣天院首席科學家黎作武：賦能大灣區全空間無人體系發展

　　廣天院目前已獲批廣東省高水平創新研究院、廣東省空天飛行器工程技術研究中心、廣州市空天科學技術與應用重點實驗室，同時也是大灣區全空間無人體系及低空經濟產業孵化基地。

　　廣天院首席科學家黎作武介紹，在促進大灣區全空間無人體系發展方面，廣天院正在搭建全空間無人體系管理服務系統。“這套系統不僅融合了我們的無人設備，還融合了合作伙伴的無人設備。搭建這套系統時，廣天院可以提供智能無人系統方面的服務、各類飛行器方面的服務，合作伙伴則可以提供水面無人艇、路面無人駕駛車輛等方面的服務，形成一個聯盟性質的服務平臺，從而適用全空間無人體系中各類復雜的應用場景。”

　　黎作武介紹，全空間無人體系需要各要素協同配合才能形成，這需要廣天院與合作伙伴共同探索，為南沙乃至整個大灣區提供海陸空一體的服務。廣天院還曾與合作伙伴開展了一場全空間無人體系應對化學品運輸船撞擊的聯合演練。現場，翼身融合無人機、復合翼無人機、單人噴氣飛行背包、無人駕駛車、水面自主無人船、水下機器人、水聲監控系統、飛行救護車等各展所長，完美地處理了這一突發事件。“應急領域將會成為全空間無人體系的重要應用場景之一。我們也會開拓出更多優質的產品，助推全空間無人體系的建設。”