科创中国

高层建筑灭火利器⸺“空中水炮”智能无人机系统，填补百米以上高层建筑的消防空白。项目采用大载重系留式无人机挂载消防水带、电缆、光电侦察吊舱、破窗器、灭火弹、救援包等多种设备飞往高楼起火处进行灭火作业，可以持续喷射水、压缩空气泡沫、干粉等不同灭火剂，每分钟喷射流量500升-1000升，持续作业10小时以上，第一型产品达到119米高度，远超世界最高水平的芬兰博浪涛101型登高车的101米。项目攻克了高压电力驱动技术、大载重无人机总体设计、超大功率系留技术、抗扰动矢量飞行控制技术、机电一体化综合集成技术等核心关键技术，实现了消防装备的一次革命性进步。项目已与国家应急部消防救援局、湖南省消防总队、长沙市消防支队和多家消防装备公司展开合作，快速推进产品定型和列装，实现无人机从玩具到工具、从设备到装备、从人工到智能的转化。

1、先进的倾转旋翼无人机飞行控制技术，能够实现消防无人机垂直起飞/降落/悬停/喷射/抗扰动等多种模态的稳定高效飞行，已经在系留大载重多旋翼无人机、倾转旋翼无人机中成熟应用，为将来研发新型垂直起降载人/货运飞机系列产品提供了智能、可靠、稳定的“大脑”。团队根植国防科学技术大学（985、211、双一流和中央军委直属院校），自2007年开始承担无人机集群控制、自主降落引导、新型倾转旋翼无人机、多模态飞行控制技术等国家和军队重点项目，技术积淀厚实。在直载水管消防无人机研制中，通过主动控制解决了高空喷水剧烈变化的后座力动态补偿问题。在三发大载重油动倾转多旋翼研制中，改进了发动机电喷控制，显著提升了发动机工作的稳定性和动态响应速度。通过这些研发，团队掌握了多类型无人机、多种动力类型，特别是大功率无人机飞行控制技术。具备控制系统分析、设计、算法开发、硬件实现、调试整定、安全控制、系统优化全流程的开发能力。

2、掌握从型号论证、总体设计、概念设计、详细设计、动力学仿真、零部件测试试验和样机制造在内的强大平台设计技术。先后研制倾转旋翼固定翼无人机、系留多旋翼飞行器和车载系留大载重无人机等多套系统。建立了三维力学仿真、CFD分析、飞行仿真、3D打印、动力测试、可靠性试验等软硬件无人机设计开发平台。公司自建十余台套加工中心、车床、线切割机床、激光雕刻机等加工设备，从图纸到样机可以无缝完成，为快速推进高层建筑灭火无人机的迭代更新奠定了坚实基础。

3、攻克高压（600V）无刷电机驱动、无刷电机设计技术，与国内外同行普遍采用的100V电压相比，同等功率下电压提高6倍、电流减小为1/6、系留电缆截面积减小、重量大大减轻，从而使得本公司研制的系留大载重无人机具有有效载重大、提升高度高、可靠性高等优点。

4、掌握开展大载重系留无人机飞行试验、指标测试的综合试验技术，建立了一套涵盖内部检测、外场测试、操作培训、保养维护、数据分析、性能评价等工作的标准流程，能够安全、快速、高效地推进无人机产品研发。大载重系留无人机属于应急安全领域的特种装备，需要建立周全高效的操作流程，培训专门的作业队伍，以支撑产品在应急部下辖上海消防装备研究所开展定型试验。