蔚蓝空间飞行器有限公司自主研制“云帆-1”平流层超长航时太阳能无人机、“云帆-2”电动倾转旋翼垂直起降飞行器,达到国际领先水平
“振翅”蔚蓝,做低空经济先行者
西海岸新区大湾码头的一处空地上,一架黑青相间的大型飞行器正在停机棚内接受各种检修与测试,为下一次起飞做准备。在不久前的海洋海岛运输拓展测试中,该飞行器穿山越海全程自主飞行,携带数百公斤物资在偏远海岛降落仅用十几分钟。
这架“云帆-2”电动倾转旋翼垂直起降飞行器,由蔚蓝空间飞行器有限公司自主研制,2024年成功实现全倾转全流程飞行,成为我国首个、全球第二型实现全倾转飞行的大型eVTOL(电动垂直起降飞行器)。7月25日,蔚蓝空间与青岛地铁集团携手,“云帆-2”从青岛地铁1号线凤凰岛站停机坪起飞,首次实现2吨级纯电动全倾转eVTOL在城市内狭窄场地垂直起降。
2021年,《国家综合立体交通网规划纲要》首次将低空经济纳入国家战略,蔚蓝空间飞行器有限公司也在这一年成立。站在这个万亿风口上,蔚蓝空间汇集无人机行业高级专家人才,致力于大型飞行器技术研发与自主创新,在大型无人机及相关智能装备的研发设计、生产制造、试验试飞、维修保障、销售及运营服务上持续精进。其自主研制的“云帆-1”平流层超长航时太阳能无人机、“云帆-2”电动倾转旋翼垂直起降飞行器,让蔚蓝空间飞向蓝天,成为低空经济的先行者。
专注自主创新,研制两型先进飞行器
近观“云帆-2”电动倾转旋翼垂直起降飞行器,机体大小与一台小型汽车接近,12个旋翼分成三排排列,定位为大型多用途垂直起降飞行器,主要用于物资和人员运输等。“‘云帆-2’是一款2吨级的eVTOL,载重500公斤,航程300公里,最大飞行速度可达每小时450公里,在国内处于领先状态。”蔚蓝空间飞行器有限公司技术总监杨宁介绍。
相较于其他类似产品,“云帆-2”最大的创新在倾转旋翼设计方面。该飞行器突破分布式倾转旋翼飞行器总体设计、倾转过渡飞行控制和高效推进动力系统等关键技术,采用分布式倾转旋翼布局。由于12个旋翼均可实现从90度到0度倾转,飞行器可垂直起降和短时悬停,起降无需依托跑道,通过旋翼倾转实现飞行模式转换。
“‘云帆-2’只需要半个篮球场大小的场地,在很多狭窄地点都能通过计算机自主垂直起降。升空后则可以通过倾转旋翼角度转换成固定翼,减小飞行阻力,飞行速度更快、高度更高,提升飞行效率。”杨宁表示。
“云帆-1”平流层超长航时太阳能无人机,则是另一条技术路线。该型无人机定位发展中型、实用化、平流层、超长航时信息支援平台,翼展达到40米,宽度超过了波音737,但起飞重量只有230公斤。
“云帆-1”2023年成功首飞,成为我国首个实用化的大型太阳能无人机,荣获第十三届颠覆性技术创新大赛全国总决赛最高奖(优胜奖)。该无人机突破高升阻比气动布局、轻质复材结构等关键技术,采用低成本单晶硅太阳能电池,达到较高飞行性能的同时大幅降低了单机成本。它的主要特点是飞行高度高、飞行时间长,最大飞行高度可达25000米,是民航客机的2倍以上,续航时间则可以达到3个月。
“云帆-1”主要的技术难点在能源自我饱和循环上。机翼上的太阳能电池板吸收太阳能后,既要为白天飞行提供动力,同时又要将一部分电能储存到储能电池里,足以支撑无人机保持较高高度的越夜飞行能力。“在平流层飞行器设计上,越夜飞行是一个很重要的指标。在这个高度上,飞行器的载荷能力有限,在有限载重能力下完成能量循环,我们需要不断优化改进,这是一个斤斤计较的过程。”负责研发的蔚蓝空间飞行器有限公司技术总监丁志超告诉记者。
目前,蔚蓝空间拥有50人左右的人员规模,从总体气动、飞控航电到软件、AI,形成了一个整建制的设计研发队伍。“云帆-1”“云帆-2”是蔚蓝空间专注技术研发与自主创新的成果,也像两翼一样带着公司跃进了低空经济风口。
拓展应用场景,培育低空新质生产力
在低空经济中,场景选择是产业发展的核心要素。应用场景的拓展,直接关系到技术商业化路径的可行性及经济效益的实现,尤其在产业链成熟度仍然不足的当下,细分场景的精准定位最为关键。
不久前开展的海洋海岛运输拓展测试,就是蔚蓝空间在拓展应用场景上的新尝试。通过“云帆-2”全程自主飞行运输货物,半小时即可飞行百余公里,足以实现陆地到偏远海岛一个来回,为海岛居民日常生活物资及应急保障提供了更加可靠的选择。
海洋海岛物流运输是“云帆-2”迈入商业化的新里程碑。蔚蓝空间正以此为起点,在青岛地铁集团及合作伙伴的大力支持下,依托山海岛城的独特资源优势,加速大型eVTOL在物流运输、应急救援、资源勘探、医疗救助、文旅观光、空中交通等领域实现应用,构建多业态融合的低空产业新格局。
相比直升机,eVTOL噪音可以控制在70分贝以下,固定翼模式下更可以降低到50分贝左右;同时由于是电动结构,维护保养更加简单,充电等配套设施可以与电动汽车等设施共用,进一步节省成本。“‘云帆-2’的载荷舱容积5.6立方米,具有速度快、航时航程长、大载重、复杂环境适应性、狭小区域及高原起降等性能优势,可以适配多样化任务需求。”杨宁表示。
目前“云帆-2”已完成数百次飞行,面向海洋应用、物流运输、医疗救援、应急投送等多业态场景,正在开展多场景应用测试。按照从无人到有人、载货到载人发展的技术路线,“云帆-2”后续还将在基本型的基础上,进一步发展载人运输机型。
“可以把‘云帆-1’看作一个超低轨道卫星,所以它的应用场景也充满了想象力。”丁志超告诉记者,“云帆-1”可搭载通信中继、通信组网、高分辨率长焦相机等多种载荷,具有低成本、高适配性、使用维护便捷等优点,满足多元化应用场景需求。“比如青岛是一个海洋城市,近海区域很多地方没有信号,通过‘云帆-1’可以搭设空中基站,可以很好解决这个问题。”丁志超表示。
此外,蔚蓝空间与山东瑞智飞控科技有限公司联合申报的青岛市电动垂直起降飞行器研发场景应用实验室,也已于7月获批2025年度青岛市场景应用实验室。双方将加快以场景建设验证技术成熟度,推动新技术攻关和产业化。
“瑞源大湾港作为陆海交通的重要枢纽,可为各类飞行器起降和测试提供地面飞行服务保障。我们将联合形成小、中、大型电动垂直起降飞行器谱系化解决方案,覆盖5公斤到500公斤载重能力,提供稳定可靠的飞行器系统。”山东瑞智飞控科技有限公司副总经理任国贞表示,实验室将依托蔚蓝空间研发优势和瑞智飞控在遥感技术、载荷研制方面的核心技术优势,依托自主研发的遥感AI相机、激光雷达、光电吊舱等载荷,打通场景应用的“最后一公里”,助力低空经济和海洋经济发展。
在杨宁看来,eVTOL的底层技术是“电动+AI+先进制造”。目前,蔚蓝空间的生产厂房已在西海岸新区基本建成,蔚蓝空间也将在应用场景的支撑下,从技术验证走向生产制造,更好拥抱蔚蓝天空。(青岛日报/观海新闻记者 王凯)
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