兩架天青色涂裝的無人機魚貫而起，在空中劃出優(yōu)美的弧度。

2022年11月10日下午，兩架彩虹-4察打一體無人機在珠海航展上進行了雙機飛行表演。這也是國內(nèi)航展中首次有中大型無人機雙機飛行表演。

航天彩虹無人機股份有限公司（簡稱“航天彩虹”）公布的視頻顯示，雙機距離最近處僅相隔30米，在珠海上空復雜電磁環(huán)境下演繹一站雙機協(xié)同任務飛行，實現(xiàn)一對一中距、近距協(xié)同通信。

這兩架無人機還對整個航展的機場進行了一次空中掃描，其攜帶的多光譜光學探球拍攝了整個珠海金灣機場景象，地面展示的各種飛機、無人機、地空導彈等盡顯眼中。這也是此次航展第一次空對地拍攝。

在這次珠海航展上，由“航天彩虹”研發(fā)的無人機彩虹家族首次全譜系亮相。彩虹系列無人機，經(jīng)過20多年的發(fā)展，逐漸成為國內(nèi)型譜最齊全、批量出口最早和出口量最大的無人機系列。

資料記載，無人機的研發(fā)已有百年，我國在20世紀60年代末開始自主研發(fā)無人機。在彩虹系列無人機總師石文看來，從有人機到無人機，一字之差，對研發(fā)人員來說是新的挑戰(zhàn)。

石文透露，彩虹無人機作為軍用產(chǎn)品，已經(jīng)出口多個國家，在民用市場上也發(fā)展迅速。在軍民融合深度發(fā)展戰(zhàn)略的指導下，彩虹系列無人機在國內(nèi)的航空物探、森林防火、應急測繪、海洋保護、應急通信等多個民用領域?qū)崿F(xiàn)了規(guī)?；瘧?。

讓它飛起來

時間回到1999年初，原北京空氣動力技術研究所（中國航天空氣動力技術研究院前身）了解到我國某軍種對無人機系統(tǒng)有比較迫切的需求，捕捉到這一信息后，研究所成立了無人機項目論證組。

“無人機到底應該做成什么樣子？能不能飛起來？”

這些問題對于當年的七人項目論證組而言，是沒有答案的。“只能邊學邊干”，作為全程見證彩虹無人機成長的總師石文，如今依舊記得剛起步時的艱難，他們幾乎沒有技術參數(shù)和經(jīng)驗可以借鑒，無人機也僅僅停留在構(gòu)想上。

公開資料顯示，遙控無人駕駛飛機最早出現(xiàn)在第一次世界大戰(zhàn)期間。1916年，世界上第一架無線電操縱的無人機在美國試飛成功。

在石文看來，無人機真正的發(fā)展是在20世紀50年代。此前無人機一直以遙控靶機為主要使用形式。在越南戰(zhàn)爭時期，逐漸從靶機發(fā)展出可以用于偵察的無人機，作為會飛的傳感器，無人機把人類的視野和感知延伸到了空中。

中國工程院院士、著名飛機設計師宋文驄等老一輩航空人，從20世紀六七十年代起，就一直關注著西方無人機的發(fā)展，并參與探索自主研制中國無人機。宋文驄說過，“如果不能掌握飛行器的無人化技術，中國的未來將非常被動。”

2000年4月，大約經(jīng)過一年的論證，中國航天空氣動力技術研究院自籌了500萬元資金，正式啟動無人機項目。

從如何實現(xiàn)飛機總體平衡開始，研究團隊先后攻克了飛控系統(tǒng)、發(fā)動機燃油系統(tǒng)、機體結(jié)構(gòu)及復合材料、火箭助推起飛、傘降回收系統(tǒng)和數(shù)據(jù)圖像同步傳輸?shù)入y題。2000年12月底，第一架中近程無人機雛形基本形成。

2001年12月30日，在河北某機場，伴隨著發(fā)動機的轟鳴，第一架遠程遙控的無人機HW-01滑跑起飛，這架翼展4.4米，總長3.9米的無人機，圓滿完成首次飛行試驗，標志著研究所向真正的無人機走出了關鍵的一步。

2002年，研究所開始了自主飛行驗證機HW-02的研制工作。2004年7月，HW-02無人機自主飛行試驗取得了圓滿成功。此時，遠望西山彩虹直掛天際，試驗機與彩虹相得益彰，大家因而將該無人機取名為“彩虹-1”。

2003年6月，彩虹-1無人機首次取得出口訂單。在彩虹-1無人機研制成功的同時，彩虹-2無人機的研制也提上了日程。由于沿襲了彩虹-1的設計思路，彩虹-2的研制順風順水，2005年12月，彩虹-2無人機試飛成功。

轉(zhuǎn)向“察打一體”

如今無論是在軍用還是民用領域，無人機都越來越普及，但是長航時察打一體軍用無人機，卻只有少數(shù)幾個國家能夠研制，我國就是其中之一。

察打一體無人機是指集長航時偵察和精確打擊于一體的無人機，由于其信息化程度更高，能夠更加適應作戰(zhàn)節(jié)奏快、智能化的現(xiàn)代戰(zhàn)爭。

航天彩虹無人機股份有限公司總經(jīng)理文曦回憶，在無人機項目早期論證時，研發(fā)團隊就開始將察打一體無人機的研發(fā)納入了日程。

彩虹研發(fā)團隊再次找準了方向，彩虹-3是彩虹家族中一個具備里程碑意義的型號。不同于彩虹-1和彩虹-2，從彩虹-3開始的機型，已經(jīng)由單純偵察變身察打一體，從火箭助推、傘降回收升級到自主滑跑起降，任務性質(zhì)延伸到遠程巡航，實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。

據(jù)石文介紹，傘降回收的緩沖行程有限，瞬時平均過載大概10G，造成的沖擊比較大，導致飛機壽命短，飛行30次到50次就報廢了。而自主滑跑著陸回收方式不需要攔截網(wǎng)或氣墊等輔助設備，具有更高的自主性，是無人機著陸回收的重要發(fā)展方向。

察打一體無人機在實際應用中，偵察和打擊無縫鏈接。

石文舉了一個例子，早期的無人機相當于自動控制以后帶個小腦，能控制動作，但沒辦法解決“觀察和判斷的問題”。

“持續(xù)偵察、持續(xù)監(jiān)視、持續(xù)的目標信息獲取是最重要的。”石文告訴記者，后繼研發(fā)的無人機不僅僅是自動化的飛行機器，更是一個自動化的信息收集機器和自動化的目標檢測、識別機器，能夠進行多維信息的獲取，比如光學、紅外光譜，還包括雷達成像等電子信息層面。

對目標打得準、打得快同樣重要。2006年8月，射手-1（AR-1）空地導彈項目組正式成立。

石文介紹，彩虹－3掛載的AR－1型空地導彈，是專為無人機開發(fā)的武器，在5000米高度就能發(fā)射而無須降低高度，增加了無人機的安全系數(shù)，完全可以打擊敵方坦克、固定工事等目標，真正做到了“發(fā)現(xiàn)即打擊”。射手導彈的研制成功，在國內(nèi)率先實現(xiàn)了察打一體化的無人機裝配上了武器系統(tǒng)，使得產(chǎn)品型譜更加寬廣。

經(jīng)歷了兩年的反復摸索、測試，2007年2月3日，彩虹-3無人機圓滿完成了首次飛行試驗。該機型是一款中程無人機。翼展8米，長5.5米，起飛重量達640公斤，有效荷載60公斤，最大荷載可達100公斤。該機巡航高度3000-5000米，最大升限6000米，滯空時間可達12小時，最大航程可達2400公里，其間無須加油。

2008到2009年，彩虹-3歷經(jīng)多次的技術改進和完善，先后成功完成近百次飛行試驗，成為我國第一款批量出口的無人機。

螺旋式上升發(fā)展

提及彩虹系列無人機能迅速打開市場的原因，文曦將其歸結(jié)為在不斷的創(chuàng)新和迭代中螺旋式上升發(fā)展。

“一個是用戶需求，一個是對技術判斷，只有這樣組合起來，我們才能兩條腿走路，真正地把產(chǎn)品做好。”

文曦提到，彩虹無人機團隊的研發(fā)人員們常常需要出差，走訪多國的各種用戶，去發(fā)掘和研究用戶的需求，把用戶需求轉(zhuǎn)化為自身設計和創(chuàng)新的動力。在國內(nèi)也需要和眾多配套單位的技術人員們討論用戶需求如何實現(xiàn)，還需要在彩虹試飛基地反復進行驗證，最終滿足用戶的需求。

“大膽創(chuàng)新，小心求證。”石文提到，在充分論證可靠性和安全性的基礎上，“別人認為不敢干的，我們就敢上。”以無人機尋找目標為例，識別要快且敏捷，“別人在用那種搖桿、軌跡球的時候，我們嘗試用鼠標點擊，后來用觸摸屏。”

回首彩虹家族的發(fā)展歷史，石文感嘆，“在幾個關鍵的節(jié)點上走對了。”

盡管彩虹-3銷量亮眼，但研究院認為它的綜合性能還可以繼續(xù)優(yōu)化。2010年10月，研究院開始研制彩虹-4無人機，經(jīng)過反復論證和試驗，2011年9月30日，彩虹-4無人機成功完成了首次飛行試驗。

石文說，目前彩虹-4無人機是彩虹無人機家族中最成熟的一款，其機長10米左右，高3米多，翼展18米，最大起飛重量1330公斤，最大續(xù)航時間35小時，最大載荷能力達345公斤。機身掛架上滿掛反坦克導彈和精確制導炸彈時，可對地面和海上目標進行偵察和打擊，攻擊精度小于1.5米。

2015年3月，翼展45米，起飛重量500公斤，最高升限20000米的彩虹-T4太陽能無人機成功首飛。2017年，量產(chǎn)型彩虹-5無人機完成首飛，并完成AR-1、AR-1改型、AR-2等多型導彈以及實彈打靶演示，為實用化進一步鋪平了道路。

“創(chuàng)新縮短了時間差。”彩虹無人機家族迎來了一位又一位新成員，從彩虹-1到彩虹-10，實現(xiàn)了從輕型無人機到大型無人機的進步，以及無人機功能從偵察到多功能應用的跨越。

彩虹無人機的訂單持續(xù)增加，裝備發(fā)展的步伐也不斷加快。2019年，彩虹-4某型完成某軍種中空長航時無人機實彈比武測試。2020年，彩虹-4列裝某軍種。2021年，彩虹太陽能無人機首次完成3天以上高空自主飛行試驗，創(chuàng)造了國內(nèi)無人機臨近空間飛行高度紀錄。

目前彩虹已經(jīng)擁有超近程、近程、中遠程、遠程等類型的無人機，形成了完整的無人機型譜系列。

在2022年的珠海航展上，彩虹-3低成本無人機、彩虹-4、彩虹-5、彩虹-6、彩虹-7、彩虹-10傾轉(zhuǎn)旋翼無人機及射手系列空地導彈等悉數(shù)亮相。

民用前景廣闊

航天彩虹民用市場負責人之一王超透露，彩虹無人機在民用市場上也發(fā)展迅速。

在軍民融合深度發(fā)展戰(zhàn)略的指導下，彩虹系列無人機在國內(nèi)的航空物探、森林防火、應急測繪、海洋保護、應急通信等多個民用領域也實現(xiàn)了規(guī)?；瘧?。

王超介紹，航空物探需要超低空飛行，地形復雜、環(huán)境多變，此前一直依靠有人機，對飛行員的要求極高。而無人機航空物探裝備具有小型化、智能化、成本較低、續(xù)航能力強、方便夜間飛行等特點，特別是在人員零傷亡上具有突出的優(yōu)勢。

針對航空物探需要解決的問題，彩虹團隊明確了物探系統(tǒng)集成技術、超低空地形跟隨高度信息獲取技術、超低空飛行軌跡穩(wěn)定控制技術和三維空間導航技術這4個關鍵技術難點，并逐一攻破。

彩虹-3系統(tǒng)是世界第一個針對地質(zhì)調(diào)查礦產(chǎn)勘查開發(fā)的中型無人機航空地球物理綜合測量系統(tǒng)，集成先進的航空磁場和放射性測量方法，將主要應用于基礎地質(zhì)調(diào)查，金屬礦產(chǎn)和放射性礦產(chǎn)勘查等領域。

此外，彩虹-4無人機重磁綜合測量系統(tǒng)是全國首個實現(xiàn)無人機重磁綜合測量的飛行平臺，在我國海洋及高原開展航空重磁綜合測量飛行任務。

文曦提到，彩虹無人機能夠快速執(zhí)行應急監(jiān)測與應急救援任務。2008年5月汶川地震，造成當?shù)仉娏νㄐ畔到y(tǒng)和很多基礎設施損壞，人員和機械都難以第一時間進入震區(qū)展開搜索和救援，衛(wèi)星和其他遙感手段很難準確、快速獲取災區(qū)的具體準確信息。而無人機通過低空飛行，精準掃描，為應急救援搜集了大量震區(qū)信息，有力支援了搜救工作。

2009年，國家測繪地理信息局制定的年度計劃中，也將裝備無人機作為重要任務之一，提出利用無人機增強應急測繪能力，改善以往應急測繪滯后性的問題。

2022年9月，瀘定6.8級地震，彩虹-4無人機在震中航空攝影，獲取地震核心區(qū)200余平方千米的影像數(shù)據(jù)，提供給抗震救災指揮中心，保障救援搶險工作順利進行。

在森林防火上，彩虹無人機能夠?qū)崿F(xiàn)重點林區(qū)無人機監(jiān)控的覆蓋。2018年10月，一款用于森林防火的彩虹-4無人機在大興安嶺加格達奇航空護林站成功首飛。該無人機以其大載重、長航時、高可靠性和高性價比的特點成為“空中護林員”。2022年4月，彩虹-4無人機又中標四川森林防火服務項目，從祖國的東北林場轉(zhuǎn)戰(zhàn)西南高原。

幾乎每一位彩虹團隊的成員都強調(diào)了“飛行無小事”。石文更是感嘆，“任何一次成功的飛行，都只是下一步的一個基礎和一個開始而已。”

如今彩虹成為國產(chǎn)無人機的重要代表，被寄予厚望。文曦表示，中國無人機雖然屬于后起之秀，但得益于中國完整的工業(yè)化體系，在世界市場中獲得競爭優(yōu)勢，目前已經(jīng)達到國際先進水平。隨著適用場景的拓展，中國無人機將在軍民等各領域大放光彩。