這項成果為何兩次獲得國家科技進步一等獎？
2015年，在紀念中國人民抗日戰爭暨世界反法西斯戰爭勝利70周年閱兵式中，北航組織研發的無人機亮相。
2017年度國家科學技術獎勵大會昨天舉行，一批代表國家最高科技研發和應用水平的獎項出爐。其中，由北京航空航天大學牽頭組織研發的某型號無人偵察機系統獲得了國家科技進步一等獎，這是該系列無人機第二次獲得這一獎項。這架能夠全天候全疆域服務國防的「長鷹」，技術水平已經達到國內領先、國際先進。
「長鷹」的背後是北航一支100多人的研究隊伍長達18年的攻堅克難。記者日前走進這個群體，了解為了「長鷹」翱翔他們所付出的點點滴滴。研發總設計師、北航教授向錦武說，有「長鷹」在手，我們國家將更有底氣守護好疆土、海洋和領空，保護好每一位國民的安全和每一寸國家的利益。
推掉工作參與「長鷹」研發
說到無人機，不少人可能會想到大疆、小米等品牌的四旋翼。這些四旋翼雖然輕便、靈巧，可一旦需要長距離飛行、長時間空中停留、大重量裝載，它們就力不從心了。由於無人飛機對未來空戰有著重要的意義，世界各主要軍事國家都在加緊研製，美國的「捕食者」、以色列的「蒼鷺」等無人機都已經在戰場上亮相，作用巨大，被稱為可以千里機動的「無聲士兵」。
中國的無人機研究起步其實並不晚，作為無人機事業的先驅者和開拓者，北航早在1958年就研究設計出了中國第一架無人駕駛飛機「北京五號」，後來在上世紀七十年代又研發出了我國第一型高空高速無人偵察機「無偵五」。「無偵五」在對越自衛反擊戰中就曾立下戰功，為捍衛國家主權作出了重要貢獻。
然而進入上世紀末，受種種因素影響，中國的無人機研發逐漸落在了世界強國的後面。必須奮起直追！北航人再次肩負起這一責任。2000年「長鷹」正式立項，研發團隊迅速組建，「最初時團隊就30多人，還在9個不同的地方辦公。」向錦武回憶說，為此北航先緊急從辦公樓東配樓騰空了一層房間，緊接著第二年就在北航機械廠的原址上蓋起了專門的科研大樓；同時，從各院系抽調了一批青年教師，並留用一批相關專業的畢業生。
那一年26歲的王養柱即將完成博士論文，也已經確定去南方一家知名IT企業工作，這位16歲保送北航、之後又碩博連讀的北航博士毅然停下了論文，推掉了工作，加入研製團隊，如今已經擔任該飛機的研發總質量師。「那家企業現在已經價值過千億，我要是『下了海』估計現在已經『財務自由』了，但現在看著『長鷹』翱翔藍天服務國家，成就感更強！」王養柱笑道。
回北京的家成了「出差」
研發啟動，困難也隨之而來。軍事用途的無人機在任何國家都是高度機密，沒有人會提供參數、技術、圖紙，甚至連基本的外貌也就是公開媒體上那模糊的幾張照片，一切都得從零開始。「已經記不起畫過多少張圖紙，演算過多少數據。」先後擔任過該飛機總質量師、副總設計師的郭宏對記者說。
最新型的「長鷹」對準了高原方向的應用。2013年，研發試飛轉移到了川西高原某機場，這裡平均海拔在4000米以上，無論是對裝備還是團隊人員都提出了巨大考驗。「一天有四季，天空忽而下起了雪，忽而又熱得需要穿短袖。」副總設計師丁文銳告訴記者，她負責數據傳輸和指揮控制系統的研發，一個長航時架次的飛行試驗，團隊前後需要準備兩天的時間，時時刻刻得有人盯著屏幕關注飛機的飛行狀態。還有一大考驗就是缺氧，測試設備並不重，平原地區三個人就能推得動，但是在川西高原，副總設計師田波和四位同事經常累得喘著大氣，設備卻紋絲不動。
高原氧氣稀薄，採用燃油動力的「長鷹」如何能順利啟動發動機沖向天空？這是研發人員要解決的重要問題。副總設計師馬鐵林和夥伴們一口氣在高原住了兩個多月，每天反覆做實驗，摸索控制規律，終於研發出了全新動力控制模式的發動機，「現在我們的『長鷹』在4000多米的高原可以即時發動，隨時執行任務。」馬鐵林自豪地說。
為了掌握飛機各部件的研發進度和質量，郭宏曾經在7天內坐火車、汽車奔走北京、蘭州、寶雞、漢中和哈爾濱。他說，即使現在，團隊中一些骨幹一年也得有300天奔波於各研究、試飛場地，「回北京的家反而成了『出差』。」
實現全天候全時段巡航
「長鷹」在2009年度就曾獲得國家科技進步一等獎，如今第二次獲獎，這在我國以往的科研項目中並不多見。這意味著該型號飛機的研發在8年里又有了巨大的突破性進展。在向錦武看來，面向高原環境的最新型「長鷹」徹底完善了之前版本無人機飛、看、傳的本領，「飛機在天空自由翱翔，猶如無聲的士兵不分晝夜地在萬里之遙源源不斷地傳回信息。」向錦武對記者說。
具體來說，這架「長鷹」的高原高空性能得到了巨大提升，可以實現我國全疆域到達；同時飛機採取了光電、雷達等多種手段的信息獲取技術，數據採集不再受到晝夜變換和氣象條件的限制；無人機採集的信息，只有快速傳輸回指揮系統，才能及時得到處理和應用，發揮其最大效能，「長鷹」搭載的輕量化電子設備已經可以實現高速率、遠距離、實時的信息傳輸，「過去我們說傳一張照片都得花費巨大的資源，但是現在可以毫不費力地傳回來多張高清照片。」向錦武說。
此外「長鷹」還非常耐用。它的機身使用了國產的複合材料，實現了輕量化；高空飛行，在零下40攝氏度的低溫下，它優良的高寒防結冰保溫性能可以確保飛行系統、搭載裝備正常開展工作。此外「長鷹」還具備兼容多種導航系統，能確保準確自主飛行，還有較強的抗電子干擾能力。
在專家們看來，「長鷹」可以全天候、全天時巡航中華大地、海洋和領空，任何「不速之客」只要有一點風吹草動，都難以逃脫「長鷹」銳利無比的「鷹眼」。
即將應用在民用領域
向錦武介紹，未來「長鷹」的研究將朝著飛得更高更遠、空中停留時間更長而努力，同時實現無人機操控智能化、集群化，「多架無人機同時執行任務，可以協同智慧操控，就像飛機上有長機飛行員和僚機飛行員那樣。」這意味著研發團隊還將付出艱辛的努力。
從2000年開始「長鷹」的立項研究，到完成一個又一個應用型號的攻堅，向錦武和團隊成員們付出了巨大的心血。在圈兒里他們管這個叫「搞型號」。「搞型號」對於大學老師來說究竟值不值？對此很多人有看法，因為這至少意味著要中斷正常的學術研究和教學，需要到試飛基地常年開展試驗試飛，將有很長一段時間難以繼續發表論文，而學術論文和教學業績幾乎是衡量一名大學教師的「金標尺」。
不過向錦武卻不這麼認為，令他高興的是，由於國家的重視，無人機的研發無論是在軍用還是民用，都已經呈現出「百舸爭流」的新氣象。就以「長鷹」最新型號為例，雖然北航是第一完成人，但具體到製造、試飛等各環節，有國內近百家單位參與。更重要的是，「長鷹」的翱翔引領了國內民用無人機的快速發展，這無論是對環境監測、大地測量、森林防火、應急搜救還是偏遠地區中遠距離的物流投送，都將帶來變革性的進步。記者了解到，由北航天宇長鷹無人機公司研製的民用無人機——「天鷹」，已經在浙江台州總裝下線，它的最大續航時間可達40小時，最大起飛重量可達1500千克。
記者 張航 北京航空航天大學供圖
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