大载重货运无人直升机的应用场景

胡义明 于牧凡

大载重无人直升机是最大起飞重量大于2000kg的无人机，具有任务载荷重量大、续航时间长、飞行速度快、部署灵活、运用范围广、运输投送精准等优点。在军事领域，它能解决部队保障难题，支援作战行动，执行点对点物资精准运送、重要物资隐蔽前送等任务，满足战场关键物资快速补给的需求。驻扎在山区、海岛、高原等地域的部队使用大载重无人直升机运输投送物资，能够确保部队在应急行动中实现快速响应、及时保障的能力。在民用领域，大载重货运无人直升机可满足物流、电网架设、应急救援、森林防火等应用场景对物资运送的需求，具有广阔的市场前景。

大载重无人直升机的特性

大载重无人直升机具有五种特性。一是操控简单，维修方便；二是保障能力强，具有任务载荷重量大、航程远等特性；三是战场适应性强、机动性高、可悬停和垂直起降，具有在高海拔地区的飞行起降能力和较强的抗干扰能力；四是运行安全可靠，固定翼运输机对起降场地的要求较高，在执行末端投送任务时，难以实现物资精准投送。而大载重无人直升机执行空投任务时，可采用低空悬停、低速飞行、伞降、索降等方式，实现物资精准投送；五是运营和维修成本低，大载重无人直升机机上无飞行员，降低了运营成本。

大载重货运无人直升机的运输投送特点

相较于地面运输工具，大载重货运无人直升机具有运送效率高、可节约土地资源和基础设施投入等优点，通过合理利用闲置的低空空域资源，有效减轻地面交通的负担。

相较于航空运输和通航运输工具，大载重货运无人直升机具有运营成本低、调度灵活等优势，能填补现有航空运力的不足，同时减少飞行员和机组等人为因素的限制。

大载重货运无人直升机能够极大地丰富运输投送手段，与大中型有人运输机配合使用，可形成远中近程、高中低空等多样化航空运输投送体系。大载重货运无人直升机与有人运输机、地面运输工具的运输投送特点对比详见表1、表2。

典型大载重货运无人直升机

K-MAX货运无人直升机

K-MAX货运无人直升机由美國卡曼公司研制，具备视距内外自主运送货物的能力，配备多个精准空投系统，在复杂战场环境下，能够从一个部署点为多个分散部署的地面部队提供物资补给。在阿富汗战场的实际运用中，K-MAX无人直升机每次飞行可运送2t物资，有效解决了美军面临的运输成本高、物资连续补给困难、有人直升机运输人员具有伤亡风险高等难题。

MQ-8C货运无人直升机

MQ-8C货运无人直升机由贝尔公司407有人直升机改型而成，装备一台额定功率为522kW的罗尔斯-罗伊斯公司M250-C47E涡轴发动机。该机可部署在舰船和地面上，执行监视、侦察、物资运输、后勤补给物资运送、反水雷等多种任务，能够满足美国海军的未来作战需求。

“黑鹰”有人-无人模式货运直升机

美国国防预研局（DARPA）、美国陆军与西科斯基公司已开展旋翼机自主飞行技术验证试验。2010年初，西科斯基公司自主研制的“黑鹰”直升机作为美国陆军有人-无人空中运输项目，开始进行大量试验。2014年，“黑鹰”有人-无人模式验证机首飞。2019年基于电传操纵技术的“黑鹰”有人-无人模式直升机首飞。2022年2月，装有西科斯基公司“矩阵技术”自动驾驶系统的UH-60A“黑鹰”直升机验证机完成30min自主飞行。

应用场景分析

平时任务

1.边防部队日常物资补给

大载重货运无人直升机可为驻扎在山区、海岛、高原等地区的边防部队运送日常补给物资。山区地势起伏较大，山高坡陡林密，泥石流和山体滑坡等自然灾害时常发生，交通基础设施条件差，山区边防部队的日常物资补给面临着较大的挑战；驻岛部队主要依靠船舶运输日常补给物资，而船舶受海上风浪的影响较大，航行速度较慢，补给物资运输时间较长；高原地区的边防部队主要依靠地面运输部队直接运送或接力运送日常补给物资，偏远、交通不便地区的边防部队需要骡马运送物资，或者组织人力背运物资。针对上述场景，大载重货运无人直升机为边防部队运送日常补给物资，能够克服复杂地形、天气、地面交通不便所带来的不良影响，从物资、药品仓库取货后，向边防哨所运送物资和药品，满足边防部队的日常物资补给需求。

2.物流行业货物运送

目前，物流行业亟须高效、快速、经济的货物运送工具，而有人机的运营成本较高，飞行员短缺。为解决问题，大载重货运无人直升机应运而生，其运送货物具有明显的优势，在支线运输领域拥有广阔的市场前景。大载重货运无人直升机具有使用方便、运营效率高、基础设施少、成本低、调度灵活等特点，可提供安全、可靠、经济的货物运送服务，满足物流行业的需求。它不仅能打通干线运输与支线运输之间的空中新通道，还能满足日渐增长的生鲜农副产品、医疗用品等货物运输以及应急物资运送等需求，有望打破物流行业的天花板，助力物流行业实现跨越式发展。另外，大载重货运无人直升机具备垂直起降能力，可使用各种中小型机场和简易跑道，接入现有通航体系，盘活现有通航机场，提升资源利用率，实现全天时空中运输，为企业降低风险，降本增效。

3.森林灭火

林区树木植被茂密、路途遥远、交通不便、地形复杂，给森林消防工作带来了巨大压力。森林灭火尽早发现、尽快处置尤为重要。大载重消防无人直升机可搭载光电吊舱、灭火弹等任务载荷，承担林区巡查、火场侦察、灭火等多种任务，有效提高灭火与救援效率，最大程度减少人员和财产损失。

与有人直升机相比，大载重无人直升机的使用成本和维修成本较低，在火灾期间，能够穿越复杂地形、在火场上空开展灭火作业。对于山顶、山脊等区域的火场，大载重货运无人直升机外挂水桶，并直接把水桶运送到火场目标区，供灭火队员直接取水。另外，在执行森林灭火任务中，大载重货运无人直升机采用外吊挂方式将小型推土机运送到山顶、山脊、沟谷等区域，然后推土机挖出物理隔带，并采取砍伐、挖掘的方式清除可燃物，达到灭火的目的。

应急救援物资运送

1.自然灾害场景下的应急救援物资运送

地震、泥石流、洪水等自然灾害会中断地面交通系统，此时地面运输工具无法运送应急救援物资，而大载重货运无人直升机可在“黄金72小时”内快速响应，向灾区运送药品、食品、临时帐篷、抢险设备等物资，为灾区提供支援。

2020年初，我国爆发新冠肺炎重大疫情，主要使用航空运输工具将军地医疗救援物资运到疫情地区。为更好地应对重大公共卫生突发事件，提供强有力的保障，我国应针对重大公共卫生突发事件的应急救援需求，进一步提升货运无人机的运送能力，探索疫情条件下的应急救援物资运送模式，以满足重疫区对无人机运送物资的需求。特别是疫情高发地区的需求，我国应积极探索大载重货运无人直升机从起点到终点的直达模式，保证大载重货运无人直升机从装货机场起飞后，不经中转机场，直接将抗疫物资送到目的地，避免中间多次中转。这种直达模式具有运送速度快、效率高等特点，可有效避免物资运送过程出现人员感染和病毒扩散。

2.核辐射环境下的应急救援物资运送

核电站一旦发生事故，后果会极其严重。当核电站发生核泄漏事故时，大载重无人直升机可代替有人机执行高辐射环境下的核反应堆降温任务，有效避免核辐射导致的人员伤亡。另外，因核辐射污染，有人机无法执行物资运送任务，而大载重货运无人直升能够前往核辐射污染特殊区，运送洗消器材、药品制剂、防护器材等物资。

3.海上事故场景下的应急救援物资运送

随着全球船舶数量的不断增加，海上落水人员救助已成为各国关注的重要课题。落水人员的生命安全受到低温海水、脱水、饥饿、海洋动物攻击等因素的威胁，搜索救援效率的高低直接决定了落水人员的存活率。以往，落水人员搜救通常采用船舶、岸基飞机进行拉网式目视搜索，该搜救方式用時长、组织协调困难、搜索范围有限且成本较高。而大载重无人直升机实施海事救援，具有响应速度快、成本低、风险可控、单次飞行可携带多种救援物资等优点，能快速运送充气式救生筏、救生圈、食物、水、药品等应急物资，同时搭载光电/红外吊舱、激光指示器、喊话器、照明设备、通信中继设备等任务载荷，执行视频实传、目标定位通信中继等任务。

战时任务

1.战略战役物资支援

根据战争进程和作战部署，大载重货运无人直升机配合有人运输机，向担负作战任务的部队紧急运送大批量装备和物资，满足作战需要。

2.作战前沿物资运送

大载重货运无人直升机向作战前沿运送弹药、油料、药品、装备备件等物资，实施伴随跟进保障，减少人员伤亡。

3.伤病员后送

根据分级治疗原则，大载重运输无人直升机及时将伤情或病情较重的伤病员由作战前沿运送至救护所或后方医院，避免治疗不及时导致的人员死亡或病情加重。

市场推广举措

为更好地促进大载重货运无人直升机的应用和发展，军方、政府、民用单位等部门应按照理论先导、试点探索、立足平时、延伸战场的总体思路，深化研究论证，全面挖掘保障需求，深入挖掘潜在的保障范畴，积极稳妥地推进验证试验，加强配套设施建设，推动机型升级和技术革新。由于货运无人直升机的应用前景非常广阔，近年来，国内相关部队、院所、企业等单位均开展了多种形式的试验探索，取得了一些经验。下一步，我国须要结合货运无人直升机的特点，紧贴未来应用场景和部队需求，有目的、有计划地研制不同机型，拓展应用场景，探索山区、高原、海岛、大陆与岛屿、岛屿与舰艇、舰艇与舰艇、边防哨所、复杂地形、复杂天候等场景下的物资保障模式，验证货运无人直升机的运送能力、多频次往返能力、定点降落能力以及通信系统稳定传输信息的能力等，不断积累特殊环境下的无人直升机运营、管理和保障经验，构建货运无人直升机的运营体系和协作机制。