中经总网/世界品牌研究院讯:临近中秋佳节,笔者欣然接受了一项特别的专访任务——在“2024世界制造业大会”期间探访一家默默无闻却犄角锋利的无人机初创企业。众所周知,在消费领域,我国大疆无人机已经称霸全球,无人匹敌;在工业领域或叫作业领域,国内上百家规模以上无人机企业,已经打成了蔚为壮观的“春秋战国”。而北京格桑宏泰航空科技有限公司,作为一个可以算得上是最后的进入者,究竟是凭借何种能耐,敢于在无人机行业的“红海”中竖起自己的旗帜呢?
怀揣着这份好奇与期待,笔者与公司的灵魂人物——创始人胡晓峰及总经理刘杨进行了深入的交流。此次访谈,从“格桑”这个词开始!
胡晓峰:曾任陕飞集团董事长、 中航飞机总经理、中航机电董事长、中航重机董事长、中航工业集团副总经济师,担任多个国家重大航空型号研制现场总指挥。享受国务院政府津贴,2004年获国家科技进步一等奖,2005年被评为全国劳动模范。
刘杨:总经理,北理工飞行器控制硕士,北航飞行器设计博士。2021 年从航天三院辞职加入北京格桑宏泰。
中经总网王文慧:我个人有点好奇,关于咱们公司的名字“格桑”,这听起来似乎与西藏有着关联,这背后是否藏着什么特别的寓意或故事?
胡晓峰:这里有一个小故事,我们公司的成立跟这个故事有关。我2018年退休以后,偶然一次机会,与西藏边防部队的首长们相遇。他们说哨所一到冬季就大雪封山,物资运输很困难,哨所在山顶,在山脚就看得见,但车就是上不去,物资全靠人力背,一趟只能背10公斤20公斤,既辛苦又效率低下。我说,可以用无人机送啊。首长说,没有一个无人机能飞上去,都试过了,不行。他问我,你们搞航空的能不能弄一款无人机,高原、高寒、强风条件下可以上得去的无人机。我说:没问题!
中经总网王文慧:没有金刚钻不揽瓷器活,您不是随意答应的吧。
胡晓峰:我干了一辈子飞机,应该还是胸有成竹的。我回来后,就着手组织这个项目,得给这个项目起个名字啊,项目因西藏而起,那么西藏高原上生命力顽强而且寓意吉祥幸福的格桑花是多好的象征,于是就把这个项目叫做“格桑项目”,无人机自然叫做“格桑无人机”。北京格桑宏泰航空科技有限公司就是这么来的。我们期望我们的开发出来的无人机就如同格桑花一般,即便在最严酷的环境中也能顽强绽放,为守卫边疆的战士们架起一道坚实的补给线,传递着温暖与希望的信号。
中经总网王文慧:哇,没想到我的问题竟如此有价值,幸好我提出了这个疑问,原本还担心它是否太过无趣,没想到其中藏着如此深厚的情感和心愿。
胡晓峰:是啊,真的是一种情怀使然。方案有了,就得干啊,要干就得投钱。按常规,肯定是先到军方去游说,争取立个项搞点科研费,但从我的经验判断,走这条路一准是遥遥无期,况且我还是个退休老头。2021年7月1日,我把我四个挚友请到我家吃饭,在我家的小院里举行了一次重要的会议,我们五个人一致同意,自己掏腰包投资300万元,先把概念验证机搞出来。这一天是党的纪念日,也是公司发起日,我们特意拍照留念,这是我们的重要历史时刻。
中经总网王文慧:我此行满怀好奇,特别渴望探寻的是,究竟是什么力量赋予了你们如此非凡的勇气和坚定的决心,仅凭一个概念或想法的萌芽,便能如此毅然决然地投身于无人机这一充满挑战的前沿领域?听起来,你们能够迅速且高效地启动无人机项目,或许正是因为团队成员在此之前已积累了丰富的研发经验,对无人机的基本原理和复杂构造了如指掌。这是否意味着,你们的行动并非轻率之举,而是基于深厚的技术积累和深思熟虑的决策?。
胡晓峰:是的,我们的团队成员都具备较为深厚的航空技术背景。不过,除了飞行器共性的技术门槛外,无人机有很多与有人机完全不同的难点所在,所以我们不敢掉以轻心。另一方面,搞无人机的企业多如牛毛,竞争非常激烈,理性地说,我们这时候进入已经很晚了。我们真要开办无人机公司,那就是上梁山当好汉,没有回头之路,必须深思熟虑,设计好自己的打法和路数。我们几个股东有个共识:一定要做别人没有做过的、甚至做不出来的、能代表未来发展方向的新东西。只有这样才能满足特殊场景的需求(比如高原高寒强风),才能应对市场竞争的挑战。这就需要对无人机行业的技术现状和应用现状进行分析,找到我们的切入点。
刘杨:无人机技术及其应用已经发展了至少50年,近十年出现井喷。但我们发现目前实用化的无人机存在两大技术短板,一是构型短板,特别是旋翼与固定翼混合构型,存在废重;二是无人机地面操控系统始终摆脱不了机械式遥控器,把人捆绑住了。
胡晓峰:目前的混合翼构型形象一点说,就是在飞机左右机翼上各绑一根扁担,扁担端头装个旋翼,四个旋翼一转,就把飞机垂直吊上了天,升到一定高度,切换到固定翼平飞,旋翼就完成任务,锁紧“睡觉”,这样扁担和旋翼加上它的驱动系统就成为废重。这种构型是一个很笨拙的构型,可是它却很香,目前无人机公司一家抄袭一家、一家复制一家,甚至很多eVTOL头部企业也这么干,没有人想搞点创新去解决优化它天生的弱点。
刘杨:对,目前的混合翼构型,固定翼系统和旋翼系统是相互独立的,1+1<2。其次是操控,现在职业序列里有了“飞手”这么一个专业,因为现有的操控方法及手段对操作者门槛太高,使得飞无人机成为“绝活”,这不利于无人机的普及使用。所以,我们选择的切入点是:做新的无人机构型,做新的无人机操控。
中经总网王文慧:这涉及到你们公司的战略安排和理念方针了。
胡晓峰:可以介绍一下我们的公司精神吗?有人说企业文化是形式主义,但我们认为这是信仰的力量。我们公司的使命担当是:做涵道风扇无人机的拓荒者,做无人机指控范式的变革者。开发理念:关注创新点,聚焦差异化。行为准则:拒绝模仿,反对平庸。终极目标:为用户提供最好用、最管用、最耐用的产品。
中经总网王文慧:很好!你们的企业文化铿锵有力啊。那么,你们的切入点又是怎么切入的呢?
刘杨:我们致力于从两个方向寻求突破。首先是采用一种新型的构型——涵道风扇构型。这也是近几年来,业内正在逐渐形成的共识,被认为是未来的主流发展方向。因为它从设计性、安全性、防护性以及适应性等方面均展现出显著优势。不知道你看没看过电影《阿凡达》,那里的飞行器,许多都采用了涵道构型。
(9月20日,安徽合肥,22024世界制造业大会上参展)
中经总网王文慧:但是,涵道构型为啥没有发展起来呢?
刘杨:无人机涵道构型技术门槛确实很高。首先这种构型并非仅仅是在旋翼外部简单地增加一个圈,而是包含了一个完整的系统——涵道系统。这个系统涵盖了唇口、叶片、内壁以及尾锥等多个组成部分,涉及到了极为复杂的气动学原理,其次,我们做的是升力涵道,同时兼顾高速前飞,与传统的桶形推进涵道有所区别,要在涵道高度和涵道因子上做取舍,要尽可能地把涵道做薄,这些都是难点。
胡晓峰:有人问,你把涵道做得这么薄,这还能叫涵道吗?传统观念里,这样的设计可能意味着涵道效率会大打折扣。但我要说,我们做的这个薄型涵道,效率极高,试验结果涵道因子居然达到0.4,也就是说涵道提供的增升占整体升力的40%,已经是非常优秀的性能了。
刘杨:构型的创新不仅仅只是涵道风扇这个部件的创新,随之带来的是控制方法的创新。我们的构型中,取消了所有的舵面,固定翼飞行时靠涵道风扇控制飞机的姿态,抗风能力更强,转弯半径更小,灵活性更高。所以我们的飞控软件架构、控制逻辑、算法等等都要全新开发。上面说的是我们的第一个切入点。
(9月20日,安徽合肥,22024世界制造业大会上参展)
中经总网王文慧:说说你们的第二个切入点!
刘杨:第二个切入点,我们推翻了现有的无人机操控系统的模式和规则,全新开发了无人机地面指控系统,从任务模块、软件架构、硬件实现等方面全面创新,推出我们自己的、也许会改变行业规则的EV指控系统。
现在,市面上大部分的无人系统,不仅无人机,包括机器人、机器狗乃至机器船,这些系统通常依赖遥控器、电脑地面站或带有摇杆等控制元件的设备来进行远程操控。自无人机问世以来的十几年间,这种传统的操控方式一直未发生根本性变化。要实现无人系统的进一步突破与普及,这个模式会面临很多问题。
首要问题是操作门槛较高,这种操控方式将操作人员紧密绑定在操纵设备上,限制了他们的行动自由。换句话说,操作人员在进行操作时,几乎完全依赖于手中的控制器,无法同时执行其他动作或任务,极大限制了工作效率和灵活性,这样势必造成操作手的专职化。
(9月20日,安徽合肥,2024世界制造业大会)
中经总网王文慧:能举例说明吗?
刘杨:以狙击小组为例,通常由一名狙击手和一名观察手组成,他们各自承担特定的职责,共同完成任务。现在,如果我们想在这个小组中加入无人机,就需要考虑无人机如何与狙击手和观察手配合工作。
理论上,无人机与狙击手的配合是可行的,但关键在于如何分配控制无人机的任务。显然,狙击手需要专注于狙击任务,因此控制无人机的责任就落在了观察手身上。然而,当观察手在操控无人机时,他原本的观察和辅助狙击的功能就需要有人来接替。这就是传统的指控方式产生的弊端,因为你手上必须拿设备,拿着设备你就干不了别的。我们的EV系统是一套可穿戴设备,包括AR眼镜和智能手环。各种操控指令通过手势发出,还能通过语音发出,而AR眼镜属于增强现实技术,能够在眼镜上实时显示无人机的图像,同时,不会干扰你观察现实世界的视线,你可以在保持对周围环境感知的同时,也能清晰地看到无人机的图像信息。这就实现了任务的“嵌入”。
中经总网王文慧:我想问一下胡总,经过三年的努力,你们公司应该积累了一定的核心能力,能概括介绍一下吗?
胡晓峰:应该形成了一定的核心能力。主要体现在两方面,一是人力资源,我们的团队在总体、结构、涵道风扇、飞控、航电、电气、软件编程这几个方面能牵总,在气动分析、动力系统、复材设计及工艺等技术领域,有第二梯队也就是兼职团队替我们撑着。我一辈子在航空领域摸爬滚打,有不少资源可合作,像中航一飞院、中航陕飞设计院、西工大、南航这些单位,都是我们的坚强后盾。我们的团队中还有两位重量级人物,我们的首席顾问是林左鸣,中国航空学会的理事长,我们的首席科学家是李玉龙,西工大民航学院院长,长江学者。
另一方面的核心能力就是我们的专有技术。第一是构型,我们搞出了针对抗强风的无废重混合翼构型,第二是这种构型下的融合式飞控技术,第三是薄型前飞涵道风扇升力系统,第四是高压电驱系统,第五是穿戴式智能地面指控系统。这些创新技术,目前国内还没有发现第二家有。这些技术都取得了相关的知识产权保护。
中经总网王文慧:我已经看到了好几种无人机出现在展台上,你们的各型无人机已经到什么程度了?
刘杨:已经到了最后阶段,技术鉴定和适航取证阶段了。我们现在已经研制出了三个型号的无人机:第一个是GA50涵道风扇混合翼无人机,这是一款货运无人机,可以在零下40度7级风情况下高速运送20公斤物资。第二个是GA4涵道风扇无人机,这是充分发挥涵道风扇优势的纯旋翼无人机,体积小,力气大,可装载30公斤载荷,比市面上同级别无人机,体积小了30%,载重比提高了15%,由于有涵道包裹,这个无人机使用性和安全性都很高。第三个无人机是GA2单兵无人机,与EV地面智能指控设备配套,成为野战部队士兵单兵打击和侦察武器。
中经总网王文慧:GA50无人机就是为西藏运输打造的吧。
胡晓峰:对!这是专门为高原特种运输定制的,也就是前面所说的部队首长希望得到的无人机,遵照军方嵌入式列装的要求,该无人机尺寸很小,可以随运输连车载转场,执行冬季高原哨所的物资投送任务。这款货运无人机,飞行速度快,抗风能力强,特别是货舱设计,完全贯通机身,货物从上方放入,下方是舱门和投放机构,无人机超低空悬停自动投放货物,整个过程高效且精准。我们说,GA50无人机是献给雪域高原的一朵格桑花。
刘杨:GA4无人机还有个改型设计,GA4X消防无人机,可以挂载空投灭火弹,也可挂载破窗灭火弹,特别是后者,设计装备六个发射筒,能够直接在高层建筑中进行灭火作业,通过窗户将灭火弹射入室内,随后引爆以达到灭火效果。这个消防无人机应该也很有用。
中经总网王文慧:这个太好了,高层灭火问题能够解决了。
刘杨:第三个无人机GA2就不是单纯的无人机了,是相当于单兵航空作战系统,由无人机和EV指控系统组成,比较小,翼展一米,可折叠放入背包。这架机能搭载一公斤的载荷,可以挂一个小型的导弹了。你看俄乌战场上,无人机发挥了意想不到的作用。GA2无人机还能当“侦察尖兵”,通过EV指控系统中的AR眼镜,它可以将士兵眼睛延伸到十几公里以外,续航时间最长达90分钟以上。
中经总网王文慧:我发现这架无人机看起来超级炫酷,好像AI设计图啊,是真的吗?
胡晓峰:哈!当然是真的。不过这个图片是1:5模型拍照后期制作出来的。这架机的气动外形设计及CFD计算已经完成,三维数模全有了。这是一架高空长航时察打一体隐身无人机,混合动力驱动,可搭载180公斤以上战斗部和侦察探测设备。这是我们明年的重头戏。
中经总网王文慧:很期待这架无人机飞上蓝天。最后我想问个题外话,刘总您为何毅然决然地从系统内辞职了?
刘杨:应该说是追梦吧。我对自己的战略眼光相当自信,我认为有人/无人系统之间的协同方式或者叫指控范式正在面临一次深刻的变革。从研究生阶段开始,我接触无人机领域近十年,同时作为一名无人机飞手,对无人机操控的内核技术有比较深刻的认识。我曾使用过包括大疆在内的多种无人机,但我认为这些产品都存在一定的局限性,我迫切的希望能作为亲历者而非旁观者,去投入甚至是去推动、去引领这一变革,而系统内的本职工作繁忙让我无暇它顾,时不我待,所以我毅然做出了决定,辞职,跟随我的导师,跟随胡总,全身心地投入到这个我认为能够直通未来,有着更好发展前景的领域,并努力推动它向前发展。
中经总网王文慧:非常钦佩刘总的魄力!相信格桑宏泰公司能在无人机春秋战国中能独树一帜,相信这么好的格桑无人机一定能取得商业成功!
刘杨:我是充满信心的!
胡晓峰:路漫漫其修远兮,吾将上下而求索!