王吉东：不灭的航空梦

范燕燕

无人驾驶飞机，被称为“现代空中机器人”，它的出现，不但颠覆了飞行驾驶的原有观念，同时也使航空科技创新进入了一个新纪元。

根据保守估计，截止到2022年，中国的军用和民用无人机需求总额将超过134亿美元。由此可见，中国作为无人机的最大消费者之一，未来市场容量及应用前景十分可观。在科技创新的浪潮下，无人机技术的发展正在吸引着世界的目光。

在中国北京，也有这么一位科学家，长期投身于中国无人直升机的研制工作，一直企望着中国航空科技能够借无人机这一契机，赶上世界航空科技的前沿。他就是王吉东，高级工程师，北京航空航天大学航空科学与工程学院直升机所副所长。

投身无人直升机，缘来已久

时光追溯到30年前，那时候的王吉东被康德的《星云假说》、恩里科·费米的《原子在我家中：我与恩里科·费米的生活》、爱因斯坦的《相对论》吸引，对理论物理产生了浓厚的兴趣，甚至已达到了痴迷的程度。上大学时，他本着既能把自己所学的理论知识进行应用，又能给社会做出直接贡献的初衷，选择了北京航空航天大学的飞行器设计专业进行学习。进入北航之后，王吉东积极投入到学校举办的各种关于飞机的科技活动中，他利用业余时间制作了模型飞机的投弹装置，参加了两个学期的超轻型飞机实践课，并在蜜蜂11的机翼静力试验中展现了突出的组织能力。在大三的时候，王吉东敏锐察觉到计算机对科技的巨大作用，因此辅修了北航计算机专业的课程。这一切，都为他今后留校参与无人驾驶直升机的研制工作奠定了坚实基础。

人类对无人机的研制历史悠久，而中国对无人驾驶直升机的研制可能要追溯到1979年的中越战争时期。当时山区作战易守难攻，越南士兵以山作为掩体，我方的大炮打过去之后，并不能确定能否击中。这时，中国军方就提出：能否研制一个设备飞到天空中来监测炮打的准确与否，而这个艰巨任务就落到了北航的手中。立足于国际大环境并基于之前国内的研究基础，北航的专家们清晰地认识到无人直升机的研制是未来科技的方向所在。北航在上世纪60年代曾研制过“北京十号”单人共轴直升机，在此基础上，北京航空航天大学提出了共轴无人机研制项目，并在1992年正式立项。当时，恰逢王吉东大学毕业，对无人机研制的兴趣与渴望，让他毅然决然的选择了留校参与共轴无人直升机的研制。

王吉东最初承担的任务是设计直升机旋翼的桨毂，因为以前没学过直升机，几乎从零开始。为了完成任务，王吉东找了大量有关直升机的书籍，不分昼夜地读了起来，加上单位一些老同志的帮助，最终出色地完成了任务。完成了桨毂设计后，王吉东又承担了复合材料桨叶的设计。这一任务对于一个刚工作半年的年轻人来说，相当具有挑战性。王吉东没有退缩，他搜集北航图书馆所有有关直升机桨叶设计的文献，系统进行了研究，同时又找来米里的《直升机设计与计算》和约翰逊的《直升机理论》进行了深入阅读。为了更好的完成这一任务，王吉东还发挥了在计算机方面的特长，充分利用计算机辅助设计（cAD）技术，率先在单位推广计算机制图和设计。经过近1年的努力，王吉东终于完成了包括复合材料桨叶结构和模具的设计任务。随后，王吉东又紧锣密鼓地参与到直升机零部件强度试验，桨叶模态试验以及动部件旋翼塔试验工作中，并在直升机动力学老专家张晓谷的指导下，发现并解决了一个类似直升机“地面共振”的动力学问题。1995年6月，北航研制的共轴直升机成功实现了系留飛行，9月又成功实现了首飞。从开始设计到成功首飞，总共用了不到3年时间。从此，中国有了自己的共轴直升机。王吉东在其中做出了重要的贡献。

经过长期艰苦的工作，北航的共轴无人直升机在2001年实现了海拔3000米飞行测试，2005年实现了50公里自主往返飞行试验。这些试验成果，都创造了中国无人直升机多项飞行记录。展望未来信心满怀

星云浩瀚、蔚蓝无际，人类对蓝天的向往可能要追溯到几百年前。也许谁都不会想到，在21世纪的今天，科技能进步得如此迅速。在二十余年的共轴无人直升机的研制过程中，王吉东对科技进步有着切身的感受。从开始研制共轴无人直升机，他就一直想象着能有一天，敲一下键盘回车键，无人直升机就能自己飞到天安门上空转一圈然后回来，平稳地降落在试验场。目前，这一技术已经实现了。而在他的脑海里，一幅更宏大的未来无人直升机技术发展蓝图已经浮现，现在，他也正在朝着这个方向不懈努力着。

王吉东认为：虽然航空工程对于美国来说已经不被看成高科技产业，但对于中国来说却仍有很大的发展空间。在中国，航空器的普及应用还远远没到美国的程度。但中国航空产业的发展，不能简单照搬美国，如何在这个领域中实现跨越式发展，才是我们真正要做的事情。当前，应该赶紧抓住电子技术以及互联网技术的最新成果，与航空器紧密结合，研制出新一代高度智能的无人飞行器系统，实现中国航空产业的跨越式发展。如果成功实现这个跨越，中国的航空产业必将像高铁一样，超过美国，成为又一项引领世界前沿的高新产业。

在王吉东的眼中，无人飞行器的实现相较于无人汽车来说更容易。一般来讲，无人汽车和无人飞行器一样主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。但无人汽车面对的路况有时极为复杂，有很多情况都无法预知。但在空中，情况就简单许多，借助新一代空管系统，空管部门可以把可用飞行航路设计成电子走廊，这些电子走廊储存在每一架无人飞行器里面。当无人机飞行时，只能在电子走廊里飞行，如果超越，飞控系统会自动报警，并自动控制飞行器返回到正确航线上。这种无形的电子航线系统，既保证了飞行器的安全，又实现了飞行器的有效管理，一旦研制成功，必定会彻底改变人类未来的空中交通方式。

而想要实现这个美丽蓝图，王吉东和他的研究伙伴们所要做的工作还很多，包括促进智能空中交通网络的基础设施建设，针对航空设立专用无线网络等。可以预见，航空工程想要实现跨越式发展，机遇与挑战并存。二十余年在高等学府的漫漫科研路，王吉东对国内的科研教育体制有着深切的认识和体会。由于经常去美国高校进行交流，王吉东对美国的高等教育和科研情况也比较了解。“美国的高等院校比较重视基础研究，工程研究技术往往是大公司在做。而中国不同，中国整个工业体系还比较落后，高校反倒能够较早接触到一些先进的理念和技术。所以，一些新的工程项目往往在高校先搞了起来，然后推广到其它企业、研究所。国家应充分利用好这一特点，制定针对性的政策，促进这些成果尽快转化成成熟产业。另外，国家应该加大对高校教师的投入，让教书育人的老师能安心工作，专心培养高水平的人才。这样，我们国家高科技产业才能有希望。”

近几年来，王吉东又先后承担了某中型无人直升机技术、国家“863”计划“某型空间站飞控导航与自主任务规划技术”研究等，最近又一直在为系统性的通用飞机和无人机产业在奔忙。在他心中，一直憧憬着做大、做强中国航空产业的那一天。