伴随《十五五规划纲要》、《通用航空装备创新应用实施方案(2024‑2030年)》以及低空经济20条等一系列国家层面政策文件相继出台落地,低空经济正式上升为国家战略性新兴产业。政策明确提出要攻坚无人机核心零部件,提升产业链供应链自主可控水平,大力推动航空装备产业发展,国产装备替代迎来前所未有的发展窗口期。在此产业大背景之下,重载无人机作为低空经济重要的硬件载体,广泛服务应急救援、工程基建、山地物流、农林植保等重点领域,市场需求持续释放。来自江苏信息职业技术学院的光羿科技科创团队,深耕重载无人机核心结构研发,推出自主研发的自适应承载架构方案,瞄准行业“卡脖子”零部件短板,为国内重载无人机产业发展提供可靠的国产化全新解决方案。
从行业市场数据来看,国内重载无人机整机市场正处于高速增长阶段,整机市场规模持续扩大,与之配套的承载架构、自适应起落架作为无人机的核心关键结构件,直接决定整机的作业安全性、环境适应能力以及设备使用寿命,占据整机成本15%‑20%的份额,细分赛道增长潜力巨大。但现阶段,国内高性能自适应承载架构市场长期被海外厂商产品占据主导,进口装备不仅采购定价高昂,同时还存在定制周期漫长、售后响应滞后、配件供货周期不可控等现实难题。海外产品大多依据国外作业工况进行设计,面对国内山地、丘陵、灾后碎石场地、泥泞工地等复杂多变的野外环境,适配性存在一定缺陷,一定程度上制约了重载无人机在国内多场景的规模化落地推广。行业多次产业座谈会中,众多企业代表均提出,市场迫切需要一款高可靠性、高性价比、完全本土化研发的承载架构产品。
针对产业现实痛点,光羿科技团队聚焦复杂地形下重载无人机安全着陆难题,研发集机械结构、仿生材料、智能控制算法于一体的重载无人机自适应承载架构。产品首创多自由度连杆缓冲机构,搭配末端球形万向接头、内置弹簧缓冲小腿与基座旋转轴承,同时采用蜂巢仿生碳纤维密铺轻量化结构,在压低整机自重的同时大幅提升结构强度与能量吸收能力;依托自研双闭环矢量控制算法,通过多组高精度位移传感器高频采集机身与机腿实时数据,能够在0.5秒之内完成整机位姿自适应调姿,实现±30°坡度范围自适应调节,将设备侧翻事故概率大幅降低,在仅16kg自重条件下,实现200kg极限大承重,很好适配应急投送、工程吊装、山区物资配送等野外恶劣作业环境。
项目研发全过程坚持以产业实际需求为导向,团队先后走访三十余家产业链头部企业,实地调研多个无人机作业现场,深度收集一线操作人员反馈意见,把真实工况需求融入产品迭代优化。为充分验证产品综合性能,样机先后完成大量台架疲劳测试、冲击试验以及多轮外场实地试飞。项目已取得CSTC科技查新报告,权威结论显示国内未见同类相同研究;整套产品通过国家无人机系统质量监督检验中心共计17项关键指标检测,结构强度、疲劳寿命、环境适应性、振动耐久性全部达标。知识产权布局方面,项目现已拥有6项专利,包含2项发明专利以及4项实用新型专利,构建起“核心发明+外围实用新型”多层次专利保护池。
研发过程中,项目得到大国工匠、智能制造专业教授的深度技术指导,同时获得国内头部无人机企业技术总监的产业论证,产品性能得到产业端专业认可。目前团队已经和江苏数字鹰科技股份有限公司达成批量采购合作意向,产业化落地进程稳步向前推进。
团队负责人孔德豪表示,低空经济蓬勃发展给青年科创工作者带来广阔舞台,核心零部件自主可控是国内无人机产业长远发展的根基。接下来团队将紧紧抓住低空经济政策红利,持续推进产品技术迭代升级,不断优化机构结构与控制算法,完善供应链配套体系,进一步压缩产品生产成本。团队希望以学生科创力量,补齐重载无人机核心零部件短板,降低国内企业装备采购与运维成本,助力我国无人机产业链高质量、自主可控发展,为低空经济新质生产力发展贡献青年力量。
通讯员:孔德豪