河南特大暴雨，洪災泛濫，一架翼龍-II無人機受國家應急管理部調譴，從貴州安順千里馳援河南災區，為陷入斷電、斷網、斷水狀況的米河鎮鄉親們搭起臨時空中基站，緊急時刻為2752名鄉親們提供了對外聯絡信號，無人機盤旋在河南省鞏義市米河鎮上空五個多小時，順利完成任務后，飛返貴州。
出品｜網易科技《態度》欄目
作者｜章劍鋒
翼龍無人機此次在應急救援事件中突然亮相，讓一眾網民感到無比驚艷，這款無人機究竟有多神秘，它的技術性能到底如何，為什麼要動用它跨三省一市遠途應急馳援？網易科技特別邀請到中國無人機領域的資深專家王英勛教授來一一解答。
先交代一下王英勛教授的背景，他是北京航空航天大學無人系統研究院院長、先進飛行器控制一體化國家級重點實驗室副主任，兼任中國航空學會理事，中國航空器擁有者與駕駛員協會無人機專家委員會主任、民航無人機駕駛員委任代表。尤其需要一說的是，王英勛是翼龍無人機從出生、首飛、鑒定直到使用的見證者，他曾在翼龍機的母公司中國航空工業集團公司工作8年多時間，擔任過航空工業防務部科研一部無人機辦主任等職。在中航，他就分管過翼龍的研發工作。回到北航工作后，作為評估專家之一，他仍然與翼龍無人機的一些飛行試驗有交集，包括翼龍-II人工影響天氣無人機的試飛鑒定。
關於翼龍無人機，下面我們就聽王英勛教授逐一道來。
1， 世界頂尖無人機之一，應急能力強在哪裡？
網易科技：作為見證翼龍無人機出生和長大的專家，在您眼中，這是一款什麼樣的無人機？
王英勛：“翼龍-Ⅱ”無人機從飛行性能上看，可以飛到9千米高度，飛行速度可以達到370公里每小時左右，載重量可以達到400到800公斤，起飛重量是4.2噸。飛機翼展20多米，機長10米，機高4米。它用的發動機是“渦槳-9A”，這款發動機是在國內民用飛機上使用比較廣泛和成熟的。飛機是否好用、性能的好壞，跟發動機也是密切相關的，它用了這樣一款比較成熟的發動機，使得翼龍的性能也達到了預期的設計要求。這個發動機可靠性比較高，耗油率比較低，功率也較大，飛行安全性比較高。這就給翼龍的安全飛行提供了有力的技術支撐。
翼龍無人機應該說和美國的死神無人機（捕食者B）地位相當。我們航空業界有個說法，飛機看着越漂亮，往往飛行性能越好。從外形上看，翼龍無人機機身比較修長，發動機後置，雙V型尾翼，非常瀟洒。機頭上大家看到有個鼓包，是一個天線罩，裡面的天線可以進行衛星通訊，翼龍長距離飛行就靠它。整架飛機看起來非常漂亮，它在空中飛行姿態也非常美，可以說有一種空中美男子的感覺。
網易科技：據說世界最先進的無人機，控制平台非常核心，造價甚至遠遠高於無人機本身，是這樣么？
王英勛：你說的應該是指飛行控制系統，對於無人機來說控制系統是它的關鍵之一。剛才說的動力系統（發動機）是它的心臟，那麼控制系統就相當於大腦，讓它去哪裡、怎麼飛，完成什麼樣的任務，都需要通過預先編程實現，而實現這種編程能力的機載設備，就是飛控系統。這種飛控系統做得又可靠又安全又智能，無人機完成任務的能力就越強。
那麼要想實現高可靠、高安全性，就要採用多餘度（專業術語）的配置，比如用三台機載計算機完成多餘度運行和管理的能力。這樣當一台計算機出現故障，另外兩台仍然能讓它繼續完成任務，這就確保了它的可靠性。
一般來說，三台設備同時出現故障的概率比一台出現故障的概率要低得多，所以通過這些可靠性設計，提高了它的安全性，才保證了翼龍無人機在這種大區域往返飛行，完成這樣的任務就會更可靠一些。
採用冗餘配置后，造價會高一些，但是與單機發生故障導致墜機率高相比，性價比是划算的。飛機的機載系統的價值會超過飛機機體結構的價格，這在無人機中也是正常的。
網易科技：那地面後方的控制站是什麼功能？資料上說美國的無人機，它的控制站設在美國本土，卻能操控一萬公裡外的無人機執行任務，遠程精準可控？
王英勛：控制站一般設在地面，它可以通過數據鏈，所謂數據鏈即常說的Data Link ,它是無線通信鏈路，可以建立地面和飛機之間的直接通訊，來傳遞飛機上的信息，比如飛行高度、飛行姿態，地面也可以髮指令讓它轉航向，或者爬升高度等等。
當然還有一種衛星中繼鏈路是通過衛星轉發信號的，為什麼剛才說無人機頭部裡面有衛星天線呢？它就是通過衛星轉發信號，因為地球是曲率的，當超過一定的距離以後，地面無線電就不能直接和它通信了，這時候必須通過衛星轉發。所以遠距離操控需要靠衛星轉發信號。
而且飛機本身是自動駕駛飛行的，不需要人實時進行操控，雖然經過衛星轉發，衛星轉發一般有1.3秒的延遲，延遲會導致人機震蕩，我們叫PIO，但是因為它是自動飛行，不需要人實時駕駛，只要發個指令就可以讓它改航，可以盤旋，可以爬升，不會由於延遲導致的PIO，所以有了衛星鏈路的中繼，就可以遠程對無人機進行指揮和操作。
網易科技：這次翼龍無人機前往河南災區救援，它是承擔的空中基站功能，幫助一定範圍內的地區恢復通信，這對翼龍機來講，應該是比較容易實現的任務吧？甚至可以講這是它基本的本領？
王英勛：是這樣，因為洪水把村莊都淹了，通訊中斷了，這個時候大家可能很恐慌，也不知道裡面到底會變成什麼樣，趕緊建立一個通訊的通道。這是一個急切需求，而恰恰翼龍無人機航時長、載重量大，可以把基站搬到空中去，這是它比較容易實現的一種場景，正好使該機型的特點得到了發揮，於是它就派上用場。
網易科技：國外是否有類似的無人機應急應用？最有難度的無人機應急會是什麼樣的場景？
王英勛：比如美國的捕食者，曾經用它來探測颱風，我們國家的雲影無人機也曾經進行過探測颱風的試驗，也可以投放一架小飛機進到颱風眼裡，探測颱風眼的能量和未來的發展方向，所以無人機用於民用的應急救援，大家都在探索。不管是發達國家的無人機還是我們國家的無人機，我認為都會逐漸承擔這樣一些應急使命。
翼龍—II無人機。圖源/航空工業
2，翼龍代表了無人機國家隊水準
網易科技：之前在民用無人機方面，我們一般人聽得比較多的就是大疆無人機，翼龍無人機對大多數大眾來講還是比較陌生的，現在才知道它原來是國家隊，而且國家隊的實力還很不一般。
王英勛：因為“翼龍-Ⅱ”無人機的前身其實是軍用無人機，除了在我國作為軍用無人機外，翼龍作為出口型，出口到國外的各個國家也是軍用，它在軍用領域經過多次的實戰飛行，總的飛行時間和飛行次數都比較多，使得它的實用性、可靠性和安全性得到很大提高，這樣國內各個部門就開始考慮大型的無人機在各種民用場景中是否可以發揮作用。
大疆無人機，它是一種四旋翼輕小型的，也就是在幾百克、幾公斤以下的飛機，這種小型機有小型機的用途，不同的應用場景也需要不同的飛行能力，它用於航拍、農業植保、電力巡線等等，可以發揮它的作用，而且它的技術也還是不錯的。
但河南水災這樣一個場景，需要無人機帶上大功率的通信轉發設備，小型無人機就做不到。所以說只有翼龍這樣大型的、大載重的、長航時的飛機可以完成這樣的使命。
我們要知道，研發大型的無人機是需要巨大投入的，而且需要長時間的積累，必須有雄厚工業體系和國家財力的支撐，翼龍也不是突然蹦出來的，它也是經過了十幾年的研發，在交付使用后逐漸改進中才走到了今天。國家投入一定的力量和大企業投入一定力量，這也是背後具備了相應的國力所致。民企或者資本投資方億萬規模和長周期的投入，往往是難以做到的。
網易科技：這次河南災區的應急救援，很多人會問，翼龍無人機為什麼要大老遠從貴州飛到河南，中間跨越三省一市，而不是直接從河南本省就近起飛？
王英勛：是這樣，航空工業在貴州省安順有一個無人機試驗試飛基地，有些無人機是在這個地方進行生產製造，也進行試驗試飛，包括對用戶的培訓。應該說應急安全部的這架飛機恰好在安順進行試驗或者在交付。可能接到緊急任務后，就直接從這裡緊急起飛了。這是因為它的航時也足夠長，有20多小時，它就可以從安順直接起飛，穿越空中的各種航線，然後到達目的地執行任務。
無人機一般有兩種轉場辦法，一種是可以通過在地面上拆解以後，用運輸車運到當地的機場，再組裝飛行。另一種是可以從空中轉場到距任務目的地較近的機場，但是這些都要一個過程。
因為這次的應急救援，洪水發生得比較快，先地面運輸到河南的機場或者飛到河南的某個機場降落，然後再起飛，時間上看是不划算的，從空中飛過去直接執行任務是最快捷的一種選擇。
網易科技：這麼先進的無人機，您開頭說到它是靠耗油率低的發動機驅動，居然是燒油的，而不是其他先進能源？
王英勛：航空動力一般有幾種，一種航空煤油動力，像渦噴發動機、渦扇發動機、渦槳發動機，還有一種是汽油機，像有一些其他的無人機，它用的是汽油發動機。其他先進能源比如氫燃料動力，還沒有大功率的產品使用。
燃油的動力，由於它的熱值效率比較高，能量重量比較大，同樣重量的發動機可以產生更持續的能源推動力，所以現在大多數航時比較長、載重比較大的飛行器還是用燃油作為動力，其他像電動力，保障不了這麼大的功率和航時的。
網易科技：為什麼這一次只啟用一架翼龍無人機，有人問，不能多啟用幾架？
王英勛：在應急救援領域，目前無人機的使用還處於嘗試階段。目前應該說只有一架或者是只生產了1-2架，因為這種應用還沒有鋪開，沒有那麼廣泛。
我想這次飛行，它也是一個應用示範，在這種災害救援中發揮了它應有的作用，對無人機的應用會是一種促進。人們會認識到，由於它在惡劣環境下也能安全可靠地完成任務，這樣一來，我想需求量會越來越大。隨着技術的進步以及需求的產生，可能會在經常發生災害的地方布局一些這樣的飛行器，當出現災害就可以用到，而不再需要從安順起飛。無人機平時不需要像有人機一樣保持飛行員的飛行能力而耗費使用壽命，它平時可以存儲，需要的時候再拿出來使用，性價比可能會更高。
網易科技：為什麼這種救援場景一定要是翼龍來完成，而不是普通的直升機，或其他飛行器？
王英勛：直升機分有人和無人兩種，如果用有人直升機，前提是周邊要有直升機基地，也需要進行一些改裝，比如加裝通訊裝置等，但這種改裝可能比事先準備好一架應急飛機估計還難。最大的問題是，有人直升機在這樣惡劣的天氣情況下，有飛行高度、飛行速度的限制，它就不能飛行了，而翼龍這種無人機在中雨的情況下，也還是能夠飛行，有它的天氣適應性的差異。
當然無人直升機也可能來執行這種任務，但無人直升機目前還沒有這麼大的載重量和航時，即使是在當地就近起飛，可能也只能在作業區最多待上2-3個小時，也完成不了翼龍這樣5小時在空中盤旋的任務量。所以目前看，也只有翼龍無人機能做這個事。當然，其他的類似機型經過改裝也可以承載這樣的任務，但翼龍走在了前面，這也是前面你說的國家隊才有的擔當。
翼龍-II氣象型無人機。圖源/航空工業
3，翼龍無人機經過了十幾年曆練
網易科技：可能是大家沒有注意到，這次應該不是翼龍無人機頭一次民用，對吧？
王英勛：是的。去年，在甘肅進行過人工降雨試驗，用的就是翼龍無人機，因為這種試驗需要飛機飛到雲層中播灑增雨劑，但一般飛機飛到雲層中有風險，因為雲層中可能有過冷水，就是溫度低於0度，但是沒有結冰，當飛機飛到這樣的過冷水環境當中，由於產生了結冰核，很快會在機翼表面甚至機身、發動機的進氣道結上一層冰，這樣會使飛機受到很大的安全威脅，甚至搞不好會墜機。
為了執行這樣的任務，翼龍無人機進行了相應的設計改造，增加了發電吊艙和除冰裝置，才有可能讓它在惡劣的天氣下執行這個任務。河南這次應急，因為有暴雨，天氣也是惡劣的，翼龍機是能適應這種比較惡劣天氣的機型。
網易科技：這種除冰裝置是翼龍無人機才有么？獨一無二？
王英勛：目前的無人機，據我了解只有翼龍加裝了除冰設備，當然有的無人機在局部，比如說發動機的唇口，就是進氣道邊沿，往往是有加熱的功能，因為這個地方比較小，容易加熱。但是機翼上大面積加熱耗費能源比較高，一般的無人機動力不足，能源也不足，所以很少在無人機上加裝除冰裝置，也是因為它不會經常進入雲雨天氣。翼龍由於在人工降雨和應急管理部為了惡劣天氣條件下救援需要，加裝了這個裝置，它是可以滿足這樣的使用要求的。
假如這次翼龍事先沒有做好應急救援的改造，現裝基站沒那麼快，裝個三五天再做個試飛，災害就過去了，所以機遇往往是光顧有準備之人的。這也可能是得益於我們相關主管部門做的這種提前擘劃。
其他的應用場景也有用無人機的，當然也有些不一樣，比如他們也有用多旋翼加電纜，給它供電，稱為系留式無人機，讓它升到一定高度，一般升到100米到200米來進行一些照明，甚至通信中繼，但是由於飛機的載重能力弱，它帶動不了功力太大的設備，只能服務一個小區域。我們這次救援範圍比較廣，要求飛機載重量也大，所以翼龍這類大型無人機才能發揮得更好。
網易科技：那是不是說不管什麼樣的天氣狀況，對於翼龍無人機來講，都能不受干擾和影響？
王英勛：這跟飛機本身的設計能力相關，也不是說什麼樣的天氣它都可以飛行。比如能抗多少級的風，尤其在起飛着陸的時候，大側風的時候，比如超過15米/秒或者20米/秒，它就不能降落了，只能轉場飛行。 再比如空中產生紊流，機翼結構強度能不能抗住這樣的載苛，這都是要考慮的。一般的飛機也會考慮防靜電防雷擊，但是它有等級的。 比如防水，就像我們的手機也有防水等級一樣。
如果是暴雨或雷電，螺旋槳、發動機的進氣道都可能進大量的雨，導致發動機停車，甚至把螺旋槳打壞，防雷電能力達不到等級，沒有相應的設計就不行。翼龍無人機從設計上是可以滿足中雨中執行任務的，還是可以抗得住的。
網易科技：這次有幾個詞，印象比較深，比如“跨區域飛行”，“穿越三省一市”，“飛行1200公里”，它在這種遠距離的飛行過程，所面臨的難度和挑戰是什麼樣子？
王英勛：最大的挑戰可能有這麼幾點：一個是跨空域的協調，因為空中平時是有航線的，也有軍航的訓練區域，民航的航線也是互相交織的，所以互相要協調開。因為無人機它自己不長眼，在飛行當中，它是可以嚴格按照航線飛行的，不會到處亂飛。你只要規劃好航線，協調開民航機和它的航路，也不用太害怕。
另外一個挑戰是，由於長時間的跨區域飛行，它一路上經過不同的區域天氣也會是不一樣的，有風場、有雷雨，就需要規劃一個很好的航線，能避開可能對它飛行產生不利影響的各種天氣。或者可以給它加裝像有人機那樣的氣象雷達，就可以自動躲避惡劣天氣，但前提是飛機的載重合適，不能超負苛，才能裝上雷達。
再一個問題，長時間遠程飛行對可靠性、安全性要求非常高。對於飛行器來說，飛行距離越遠，時間越長，風險概率會增加。這就要求飛機能達到相當的安全性，否則完不成這樣長時間的跨區域的飛行，中間跨省市，尤其可能要經過人員密集區，萬一出現故障墜機，本來為了救災，結果產生新災害，更不應該了。但就像我前面所說的，因為翼龍無人機經過了十幾年的歷練，它的安全性達到足夠的要求，雖然這次飛行有一定難度，但還是比較安全順利地完成了任務。獨家：專家披
4，無人機技術永遠往前邁步，會越來越聰明
網易科技：現在無人機的發展水平，各國實力大致是什麼樣的？
王英勛：原來美國和以色列，他們無人機的水平是世界最高的，都是最強國。現在不一樣了，美國和中國是站在最前列，以色列到後面去了。原因還在於人才上面，我們國家這方面人才培養得很快，我們的隊伍力量比較大，再個就是研發投入上面，也是不錯的，畢竟中國經濟發展起來了。
網易科技：在應急救援方面，無人機的應用會不會無可替代？
王英勛：我覺得會被越來越多使用，是不是無可替代，還要根據技術的發展來看。應急救援有各種應用場景，在技術達不到智能水平的時候，可能更適合人直接去執行任務。這一次河南水災主要是通信中繼，翼龍無人機在空中可以完成任務，但如果你要落地去救人，無人機的攜載技術還沒有成熟，可能還需要有人開直升機去，還不敢使用無人機。但是我相信無人機直接參与救人的本領在未來某一天會出現，應該是大趨勢。
網易科技：現在都說是科技時代，隨着人工智能之類的技術發展您覺得無人機會越來越聰明么？
王英勛：人工智能的發展是讓機器越來越像人一樣思考，把人的知識和智能算法，逐漸地賦予機器，讓機器按照人的意圖去完成使命任務。比如飛機可以自動避開雷雨區，這都是可以做到的。
但是當某一天無人飛機遇到了人事先沒有賦予它自動處理的狀況時，它能不能像人一樣思考和解決複雜問題？這還有一段距離。必須靠自學習的能力，或者賦予它超出人為的簡單程序設置，讓它會思考，更像人一樣去完成任務，這也是我們期待的，但是也可能是比較可怕的。人工智能技術的進步一定會使無人機越來越聰明，它不僅可能按照人工編程精確地執行人賦予它的使命，精確執行是機器優於人的地方，它也可能像人一樣，去面對複雜的不確定性，選擇超出人的預料的行為。當某一天機器學會了完全像人一樣思考，你就必須去限制它，因為它可能做好事，也可能做壞事。
網易科技：現在具備熱成像技術的無人機，是很成熟了，還有可以靈活避障的無人機，但在某些發達國家，據說他們也研發能測人心跳和呼吸的傳感器，能應用到無人機。另外，有一些機構還嘗試研發比如飛鳥或者昆蟲大小的無人機，您怎麼看這種技術的研究創新趨勢？
王英勛：你說的這些問題，包含了很多方面。傳感技術上，比如熱成像，心臟或呼吸探測，無非是要通過一些技術手段來探測被傳感物體應該有的特徵。這些探測手段被應用到無人機上，可以實現更複雜的任務能力，比如熱成像能感受到人的體溫，通過心跳也可以判斷所救援的人是否具有生命體征。
更先進的就是你說的這種昆蟲式的微小無人機，當然有的是直接用MEMS技術，把能源、動力、控制都是微小型化，用機器模仿生物這是一種。
另外一種就是用生物的本體能源，一個小電池，如果做到幾十克或幾克，可能飛行時間頂多支持幾分鐘。可是一隻鳥，甚至是一個蜻蜓，它們吃點蚊蟲或食物，就可以長時間飛行，所以人們也在探索用動物自身的能源，來開發無人機技術。例如對它的大腦進行控制，或者有的把昆蟲身體切開，用電脈衝刺激它翅膀的肌肉，就可以飛行，而且可以轉彎。也有的是把電極植入到它的大腦，然後通過電刺激讓它按照人的想法來飛行。這都是一些最前沿的技術上的探索。
某一天真的有人能實現把非常微型的傳感器和飛行控制器植入到鳥或者鷹的體內，飛來一隻鷹，你不知道這鷹是自己來的，還是受人控制來的，這其實也是很可怕的一件事情。
技術永遠是往前進步的，但這個技術進步到某一天是被正嚮應用還是負嚮應用，這是一個技術倫理問題，隨着技術發展，技術倫理也會有更多的探討。
網易科技：現在大家也比較關注自動駕駛或無人駕駛，這種無人機技術，也能用到民航客機上么？
王英勛：所謂無人駕駛，就是飛機上沒有人去操作，無人機上面是沒有駕駛員的，它有自動飛行控制系統。其實現在的民航客機也都具有這樣的自動駕駛能力，從起飛到着陸的全程都能實現自動駕駛，可以不需要人的任何操作，完全程序化。將來有一天民航客機會沒有人駕駛，它比人飛得還好，因為它可以按照飛行規劃，精準起飛、巡航、着陸，這樣的飛行控制技術目前已經不是什麼難題了。
當然由於法規的限制，以及在飛行過程中可能面對各種不同的應急狀態，目前的軟件算法還不夠智能到像人一樣能應對各種各樣的情況，所以還要人也就是駕駛員來處理各種複雜的決策性行為。如果沒有這種複雜性決策行為的需要，計算機和飛控系統一定比人駕駛飛得更安全。將來計算機如果能達到像人一樣處理各種複雜狀況了，有了真正無人駕駛的民航客機，我想我也是會敢坐的。