中国大型无人机 诞生记

在极目四望尽是戈壁黄沙的严酷环境中，我国一大批优秀的科技人员，创造了惊天动地的大事业。他们4年间以革命加拼命的精神，解决10大技术难题，进行12项大型试验，完成8大系统近50个部件的研制，使我国的超音速无人靶机在蓝天一举突破音障，成功翱翔。

金秋时节，记者和数位资深的科学院院士，来到大西北深处我空军某试验训练基地参观。在极目四望尽是戈壁黄沙的严酷环境中，让人想象不到，这里有我国最优秀的一大批科技人员创造了惊天动地的大事业。

记者采访了我国研制无人机的权威、被誉为“靶机王”的基地项目总工程师赵煦将军。在我国最先进的高空高速实体无人靶机机库里，他抚摸着那一架架形态各异，用途不同的无人机，用充满感情的语调回忆起在过去的30多年里，科技人员是如何在这个如同太空荒漠的地方，抛头颅洒热血，战天斗地，紧追国际顶尖技术，为共和国铸就了钢铁之盾。

就从1995年初春的那一天谈起吧。那一天是中国航空史上一个永远值得纪念的日子。上午9时45分，随着指挥员“靶机起飞”的口令，在地面等候已久的超音速无人飞机瞬间发出地动山摇的轰鸣，随着飞机尾部发射出的一颗表明正常的绿色信号弹，飞机像离弦之箭向前方冲去，腾空而起，直刺苍穹。在指挥控制中心全程显示的大屏幕上看到：当飞机冲到13000米高程时，只见刚改平飞的飞机把机头压下，以大角度向下俯冲，利用惯力实现了最大油门的提升，飞机憋足了劲猛烈加速！再加速！0．9马赫，1马赫，1．2马赫……被航空界称为超音速无人驾驶飞机的“死亡线”终于被冲垮了。成功了！空军某基地官兵和来自全国各地的近百名专家欣喜若狂，掌声、欢呼声一阵压过一阵。这天的纪录标志着中国无人驾驶飞机史上一个耀眼的里程碑，为中国开辟了一条新的飞天之路。

40年来，这支开辟中国无人机先河的科研劲旅克服重重困难，锐意进取，先后研制改装成功了“长空一号”、高空亚音速、超音速三种型号的无人驾驶靶机系列，使中国无人机跃入世界强国之列。

让时间向前推移32年，1966年12月6日，中国第一架无人驾驶飞机“长空一号”在这里实现零的突破。

那时的“长空一号”无人驾驶飞机被称为“星火”无人机，意为星星之火，可以燎原。

靶场初创时期，随同任务的需要，进口了一批苏制靶机。到了60年代中期，进口的靶机已经所剩不多，靶试即将“断粮”。迫于无奈所依赖的“老大哥”已经翻脸，怎么办？靶标试验研究站的科技人员如坐针毡，难道就这样让洋人扼住脖子，他们立志要用自己的力量放飞中国人的无人机，为国家争气，所以“长空一号”又叫“争气机”。

研制小组在极端恶劣的条件下，刻苦攻关。他们先采用国产涡轮喷气发动机替代旧式的发动机，使飞机的推力提高6倍，大大超过了起飞所需的推力，解决了动力问题。无人机的放飞是无人机成功的拦路虎。洋人的无人机是用大型轰炸机把无人机带到空中投放，俗称“母鸡下蛋”，或者用火箭助推发射，造价太高而且极易发生事故。我们的科技人员提出了无人机从地面直接起飞的设想，这个大胆而又超越洋人的设想得到上级的支持。他们从一张图片上得到启发，设计出一种能滑行的发射架，把飞机固定在这种发射架上，发动机的推力使飞机滑跑速度达到一定值时，突然将飞机与发射架分离，无人机迅即自行起飞。理论的可行性得到了论证。科技人员们自己动手造出了地面起飞车，并对这种起飞车的空气动力特性、结构强度、飞行性能、飞行航迹进行了全面的计算，当时的研制手段之差是难以想象的，没有物理模拟实验设备就比着实物建立模型，没有计算机就用算盘进行计算，有时一个数据要噼里叭啦打上好几天。

地面起飞车造出了，起飞车与飞机的脱离却成了大问题。如果解脱早了，飞机升力不够，飞不上去，就会摔下来。解脱晚了会把起飞车带上天，也不行。那段时间，负责总体设计的工程师赵煦和他的战友们对这个难题费尽心思，按他们的话讲“就像犯了魔症”。有一天夜晚，赵煦从实验室出来，由于思绪还在课题上，一脚踩空，额头重重撞在对面墙上，他禁不住自言自语道“低头力矩太大了。”“低头力矩！”他突然大喊一声，这不就是无人机起飞的一种力吗？他转身返回实验室，拿起算盘对有关数据重新进行计算，当一轮朝阳升起的时候，“长空一号”一个重大拦路虎被克服了。就这样，科技人员们凭着极为执着的奉献精神，一鼓作气攻克了一个个技术难关，中国人的无人驾驶飞机终于飞上了蓝天。使洋人的预言“中国搞无人机，必须有直径4公里的圆形跑道才能上天”成为泡影。

有一个插曲可以立此存照：30多年后，当年卖给我们靶机的洋专家又来到基地，当他看到“长空一号”靶机时大为惊讶，每天早上起来就围着靶机转，他不明白中国人是如何让它飞上天的。当他提出了解“长空一号”放飞技巧时，我们的科技人员幽默地说：“给我100万美元，我就告诉你。”以其人之道还治其人之身。

现代化的发展，时代的要求，为满足我军装备的发展，迫切需要近似实体的无人机作为靶标。没有高空高速实体靶机，就不能验证我们的长空利剑能否捍卫祖国的蓝天，能否歼敌于国门之外。基地的科技人员们以时不我待的责任感，决心啃下这块硬骨头，给祖国一份满意的答案。

赵煦是此种靶机研制的总工程师。他告诉记者，研制高速无人驾驶靶机，为了减少失误，缩短研制周期，掌握无人机空中第一手的资料，最关键的是先进行人工试飞。

所谓人工试飞就是让飞行员坐在无人驾驶飞机座舱里，在靶机滑跑、起飞，以至飞行的整个过程中，飞行员只能像木偶一样，用两只眼睛观察飞机在各种状态下的数据变化。只有当飞机发生失控和其它故障时，才能改为人工操纵，而这个过程只有3秒钟！

这是一项全新的十分危险的试飞任务，因为靶机一旦失控，特别是在起飞阶段失控，失去控制的飞机在几秒钟内就会发生意想不到的事故，而这么短的时间又很难使人做出及时正确的处置。所以当时基地的人给这种飞行做了一首打油诗：“全自动，要慎重，右边电门不能动，飞行员只当木偶用，出了意外往外蹦。”

迎接第一次生死考验的，是我国壮族第一代飞行员何必合。

此刻，坐在靶机座舱里的何必合已经抛开了一切杂念，全神贯注地注视着飞机的仪表。随着起飞命令的下达，靶机发动机被遥控起动，顷刻，靶机开始加速向前滑跑。100米、200米、500米……当靶机加速滑行到1000米左右时，突然向左偏离跑道，眼看靶机就要冲出跑道，按规定试飞员这时有权采取应急措施关闭自动受控系统改为人工操作，以控制飞机的状态，避免发生意外。但何必合没有解除自动，因为他清楚，一旦改为人工操纵，就等于宣布这次试验失败了。他凭着多年的飞行经验和仪表提供的数据，判明靶机已接近离陆速度，试验成败就在这一瞬间。

奇迹出现了，只见靶机轻微摇晃了几下，机头一抬离陆飞向空中，迅即消失在人群的视野中。机场上一片欢腾。

一只拦路虎的扫除，并不意味着征程就是坦途。无人机的有人试飞成功了，但真正无人机的试飞还是未知数。1983年夏，历尽艰辛制成的高空高速实体靶机就要无人放飞了。这一天，基地无人机研制站的科技人员们永生难忘，4年来的斩关夺隘，今天到了检验的最后时刻，如果试飞成功，就标志着我国的无人驾驶飞机步入世界先进行列。

“11号机准备完毕，请求起飞。”报话机里传来了报告声，总工赵煦坚定地回答：“同意起飞。”只见11号无人机似离弦之箭，笔直地向跑道前方滑行。赵煦表情显得非常严肃，因为他知道成功与否，滑跑是最关键的一步。眼见飞机紧贴跑道中心线滑行，根据滑出时间判断，飞机快要离地了，就在这时，刚离地的飞机机头朝下一栽，跑道上突然冒起一个火球，接着一声巨响，飞机爆炸了。

经检查鉴定，飞机失事的原因主要是自控系统收起落架信号时间早了两秒钟，以致飞机还没有完全离地就收起了起落架，而这短短的两秒钟与温度有关，若在冬天起飞，则可能成功。面对这痛心的爆炸，赵煦的脑子里丝毫没有停歇，他心中充满了数据。在那一段时间里，他废寝忘食反复思考，在实验室里、在路上、在家里，甚至在医院里，他都在病房的墙壁上写满了数据。

就在一次被老伴硬拉着去看电影散散心时，他的思绪还在靶机的起飞数据里。是不是参数中一个单位搞错了？赵煦脑子里一闪，电光石火，稍纵即逝。他提起板凳就走。“你干么去？”老伴压低嗓门喊，“不是说看电影吗？发神经。”赵煦没有回答，直奔实验室，又是一个通宵的计算，他终于查出是一个参数有错，真是“行到水穷处，坐看云起时”。

1984年初夏的一天，一架高空高速无人靶机静静地停在跑道起飞线上，微露的晨曦使飞机周身锃亮，宛如刚开刃的短剑。5时40分，指挥员下达命令：“起飞！”伴着一阵雷鸣般的轰响，利剑刺向蓝天。跃升、平飞、盘旋、俯冲……在地面遥控系统的指挥下，无人靶机精确地完成每一个动作。试飞获得圆满成功。

80年代，为满足我军某新型武器的空中验证需要，使用超音速无人驾驶实体靶机是必不可少的要求。国家有关决策部门考虑从某西方大国用4000万美元进口10架某种型号靶机以供急用。作为我国无人靶机权威赵煦没有急着表态，他要到国外去看个究竟。

国外某表演场上，机身细长、外观灵巧的靶机在火箭的助推下，一会儿在空中平飞、转弯，一会儿爬高、俯冲……性能果然不错。“请问该机的成功率是多少？”“百分之八十。”外方技术人员坦率地说，自我感觉相当不错。

然而，出国考察归来的赵煦通过认真地分析比较，斩钉截铁地向上级主管部门提出，国内完全有能力有信心研制自己的超音速无人靶机。

1990年初，来自全国航空界的专家在北京济济一堂，围绕我国是否上超音速无人项目展开了讨论。“研制超音速无人机目前条件不成熟，首先是冲破音障太难，美国人攻克这一难关用了4年时间，耗资数亿美元。”“中国的数控技术也不成熟，能行吗？”有不少专家提出疑问。外国专家甚至断言：中国要搞超音速无人机是20年以后的事。

听到这里，赵煦和他的助手依据20多年来搞无人机的经验和他们对国内外相关技术的掌握，嚯地站起来掷地有声地说：“苏制靶机成功率是70％，美国人是80％，我们是90％以上。只要100万美元，保证4年内把超音速无人机送上天。”

样机研制出来了，能否升上天，一切都是未知数。此刻，它似乎离蓝天只有咫尺，但要真正飞起来，还需要地面滑行试验。谁来担当试滑员，需要胆识和气魄。阮波，这位来自东海之滨的好汉，凭着对事业的献身精神，主动请战承担了超音速无人机研制中最危险的课目。

这天的试验课目是飞机速度从每小时零公里到280公里的各种速度情况下的设备工作状态，这么危险的试验，内行人知道，320公里／小时是飞机离陆速度，时间上稍有疏忽，飞机就会腾空而起，后果不堪设想。

随着命令的下达，飞机按正常程序起动滑行，一切正常，可是险情出现了，点刹系统出现故障，只见飞机迅速调头来个180度急转弯，他感觉到飞机斜着身子向跑道外冲去，眼看飞机就要冲出跑道，按规定，阮波可以解除自动装置，可是这样数据就测不出来。为了这个瞬间的数据，冒着飞机倒扣和折翼的危险，阮波冷静观察着飞机，直到按试验科目完成获得重要数据后才解除飞机的自动装置，利索地收油门，关闭驾驶仪，蹬舵刹车。以后，他又进行了数十架次的滑行试验，直到地面滑行万无一失，为无人机上天奠定了基础。

突破，从挑战权威开始。研制超音速无人机，首先要解决大空域、大速度、全权限制控制难题。自动系统总工程师翟勤被推上了科研试验最前沿，项目总设计师赵煦告诉他：“只许成功，不许失败，因为我们没有时间允许失败。”

面对巨大的压力，翟勤没有丝毫退缩，暗暗发誓：无论遇到多么大的困难，也要把飞控系统搞成功。

难怪有人说这是世界难题，不是谁想搞就能搞成的。翟勤一向以工作作风细致见长，人称“老拐”，意思是思考问题全面，不怕曲里拐弯。在整个研制过程中，他们如剥竹笋一般，一个问题一个问题地攻关。飞机不听指令，这是什么原因，经过“诸葛亮会”绞尽脑汁的苦思冥想，发现是飞机在高速运动中产生虚假信号，连同正常信号一起进入飞控程序，产生错误指令造成的。然而问题找到后，如何解决呢？这是一个更棘手的难题。

按世界通行的控制理论，解决这一问题的办法是将虚假信号排除掉。先进国家可以用数字技术，在巨型计算机上实施排除，这只有美国可以办到。有没有其他办法呢？翟勤无数次设想方案，无数次推翻。干么非得沿别人的思路走呢？来个逆向思维，不妨在虚假信号里面再加上一个虚假信号，以此达到虚假制服虚假的目的。果不其然，虚假信号的置入，调动了“大脑”的自控能力。翟勤的这一设想，突破了世界无人机飞行控制理论的框框，为我国超音速无人机的发展开辟了新的思路。