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鹰翼航空: 让工业无人机展翅高飞

2017-09-08 09:34:17  来源:经济日报  编辑:刘禹松   责编:韩东林

  原标题: 让工业无人机展翅高飞

 

  【匠心中国行】鹰翼航空: 让工业无人机展翅高飞

  鹰翼航空团队带着产品参加珠海航展。(资料图片)

  【匠心中国行】鹰翼航空: 让工业无人机展翅高飞

  鹰翼航空团队研发的100公斤级农业植保无人机在试飞。(资料图片)

  【匠心中国行】鹰翼航空: 让工业无人机展翅高飞

  鹰翼航空研发团队在进行研发工作。(资料图片)

  创业者言

  ● 创业没有永远的成功,也没有绝对的失败。这是一个不断迎来问题、面对问题、解决问题的过程

  ● 责任感是创业者向前的重要品质,创业者不仅要对自己负责,也要对团队、对社会负责

  谈及无人机,大疆是一个无法绕过的名字——已经占据了世界消费级无人机市场七成以上份额。然而,在工业级无人机领域,我国还没有像大疆一样领先的世界级企业,而王述泉要做的,就是让鹰翼航空成为这样的企业。

  为了这个目标,已过不惑之年的王述泉辞去高薪体面的工作,告别安逸舒适的生活,投身到创业创新的大潮中。

  工业级无人机当有“中国造”

  研制出中国制造的工业级无人机,提升中国农业植保的机械化、自动化、智能化程度,是鹰翼航空团队追求的目标

  无人机领域闪现着许多航模爱好者的身影,王述泉也是其中之一。自从10岁接触航模后,他将这个爱好保持了30多年,也被这个爱好影响了一生,“因为每个航模爱好者都有一个造飞机的梦”。

  从南京理工大学毕业后,王述泉在飞利浦公司担任电子工程师。2004年,他参加了谷歌开源项目,研究通过传感器实现飞行器的姿态控制,这是无人机的基础工作原理之一,也对他日后从事无人机研发产生了启发。

  当时,中国没有国产的工业级无人机,国内为数不多的产品主要来自日本雅马哈公司。雅马哈有着30多年的无人机研发和生产历史,是世界工业级无人机的主要生产厂商之一。由于产品稀缺,雅马哈的工业级无人机刚进入国内市场时售价高达160万元。即使如此,2004年,日本政府还以产品可能被用于军事用途为由,阻止雅马哈向中国出口无人机,对中国实施技术封锁。

  这件事给王述泉带来很大触动,“从那时起,我有了一个强烈的心愿,就是制造出中国人自己的工业级无人机”。

  王述泉认为,工业级无人机早日实现“中国制造”的意义,不只是突破他国的产品和技术垄断,还因为工业级无人机将成为推动中国农业现代化进程的利器。

  在工业级无人机的市场应用方面,中国与美国、日本等国家差距明显。以最常见的应用场景农业植保为例,目前,美国拥有无人机4000多架,能完成其国内60%以上的农药喷洒;日本有无人机3000多架,能完成其国内45%的病虫害防治。尽管我国农业产业规模巨大,无人机在农业植保上的应用却少之又少。

  “我国的农业现代化程度还不是很高,农民给作物打药时,往往要顶着烈日,背着药箱,很辛苦,也很低效。其实,这些工作靠无人机能够更快更好地完成。”王述泉认为,这是中国需要追赶的方向,也意味着巨大的市场空间,“此外,在电力巡检、警用安防、抢险救灾、航空测绘等领域,无人机的应用前景都很广阔”。

  王述泉希望自己研发的无人机能够参与到我国农业现代化的进程之中,“如果能够实现,我会觉得自己的工作真正推动了社会进步,是一件让人特别有成就感的事”。

  创业是不能停下的马拉松

  创业之路处处有坎,面对资金短缺等难关,王述泉不回避,不退缩,步步为营,公司也最终度过了最艰难的阶段

  “创业是一场马拉松,我必须一直奔跑。因为我知道一旦停下哪怕一会儿,我就失败了。”创业数年后,王述泉有了这样的感悟。

  2010年,带着做世界级工业级无人机的雄心和对市场前景的信心,王述泉开始了这场“马拉松”。

  当时,王述泉的哥哥在青岛大学任教,在他的帮助下,王述泉在青岛大学机电工程学院成立了无人机研发中心实验室,带领4个青岛大学的学生组成研发团队,开始了工业级无人机的研发。

  研发工作开始之前,王述泉对市场进行了详细考察,决定将无人机规格和机型定为100公斤级直升机。“当时奥地利研制的S100机型在国际市场上比较流行,其最大起飞重量为200公斤,任务载荷50公斤。我们考察了它的载荷、造价等元素,认为这是比较符合市场需求的规格,于是就参照这款机型,把准备研制的无人机规格定为100公斤级,载荷量35公斤,比S100的规格略低。”王述泉说。

  将机型定为直升机,出于团队对国内当时配套条件的考量。“固定翼飞机需要跑道,国内的通航机场设施当时还没有那么多,产品的需求量就会很小,所以我们决定做对起降空间需求很小的直升机。”王述泉说。

  产品规格确定了,研发工作也随之启动。资金是最现实的困难,前期投入全部是王述泉的个人资金,到2013年,他已经投入了200多万元。尽管此前工作收入不低,但只出不进,还是让他感受到了巨大的压力。为了研发,王述泉的岳母卖掉了家中的别墅支持他。

  有志者,事竟成。2014年,团队完成首次无人机试飞,大获成功。王述泉认为,产品量产的时机到了。

  2015年,王述泉辞去当时在一家公司的总工程师职务,注册成立了山东鹰翼航空科技有限公司,开始全力为无人机量产做准备。

  然而创业之路处处有坎。尽管样品已经成型且试飞成功,但是从实验室到工厂的巨大差异,还是让王述泉有些措手不及,“原以为技术问题解决好了,后面基本就畅通无阻了。后来才知道,从研发到量产,我们还有很长的路要走。公司正常运营需要建成一个高效运行的体系,这与在实验室搞研发是完全不同的事情”。

  公司引进了自然人投资,问题也随之而来。“有股东在公司任职,造成了公司股权架构治理方面的问题,使得公司在决策方向上时常难以一致。”王述泉说。

  为了保证公司的运营效率和发展方向,王述泉选择了回购股东股份。资金状况骤然紧张,2017年春节后,公司账户上只剩下8万元,而此时,每个月光公司的工资开销就要42万元。

  经过2015年的资本追捧,鱼龙混杂的无人机市场去年起在资本市场遇冷,鹰翼航空的融资之路也颇为不顺。几乎山穷水尽之时,公司还是靠着过硬的产品打动了投资者,深大通控股集团下属投资公司深圳鑫大通资本有限公司决定投资鹰翼航空。

  “智能制造有着广阔的发展空间,工业级无人机将是智能制造的一个亮点。工业级无人机市场将是千亿元级的,是能够诞生独角兽的。我们看好这个市场,也看好这家公司。”深圳鑫大通资本有限公司总裁董国平告诉记者,他们考察了国内大部分工业级无人机企业,综合考量后,认为鹰翼航空的产品最接地气。

  “有的公司在安全性和适航标准上做得还不够,有的公司产品造价太高。相比之下,鹰翼航空的产品价格在50万元左右,显然更容易让市场接受。”董国平说。

  鹰翼航空打动投资者的远不止产品售价。在董国平看来,不同于国内其他企业采购发动机的做法,鹰翼团队自己研制发动机,并且在性能上有了明显的突破,公司较为完善的供应链体系和前期比较充分的订单,都是吸引他们决定投资的原因。

  技术为翼 飞向未来

  工业级无人机系统极其复杂,王述泉带领团队把技术突破作为抓手,产品以极佳的性价比得到了市场认可

  董国平认可的产品优势,是王述泉带领团队一点点打磨出来的。“从材料、启动方式、工艺设计等角度,我们都做了大量优化,让产品在性能的稳定性、造价的可控性等方面做到最好。”王述泉说。

  说来轻松,为之不易。

  无人机产品的研制难点在于其系统极其复杂,当前的工业级无人机与机械、电子、通信、空气动力学、惯导、材料学等26个专业直接相关。“我们需要懂多领域的‘通才’,但是招聘的时候,想找到熟悉其中3个领域的人都很难。复合型人才短缺是一个系统性问题,是短期内无法解决的,砸钱也不行。”王述泉急得心焦。

  面对这种情况,王述泉就优先招聘飞行器爱好者,“只有把这个作为爱好,才有动力去主动学习,面对这样的系统深度,如果没有主动学习的动力和能力,是无法做好产品研发的”。

  当前,鹰翼航空的团队有50多人,他们中有不少人是从“无人机中心”深圳跳槽来到青岛的。“深圳的无人机企业那么多,他们愿意来青岛,并且在资金一度困难的情况下不离不弃,是因为这些人在骨子里喜欢飞行,喜欢研发,他们也知道我们公司是在认认真真做产品,不是靠讲故事忽悠资本市场的。”王述泉说。

  有了作风扎实的团队还不够,要在市场上占据一席之地,就要有明显的产品优势,王述泉将突破点放在了发动机上。

  早期的工业级无人机多是电池驱动,其缺点是功率质量比不够高,电池循环次数少,能源成本高。当前,国内多家工业级无人机企业的产品发动机采用的是德国的卡丁车发动机,磨损率也很高,假如把此类发动机用于批量产品,每小时的应用成本高达1300元。

  发动机成本必须降下来!经过反复的试验和讨论,鹰翼航空团队决定将他们的无人机用汽油机驱动,为了降低发动机的磨损率,提高其使用寿命,团队对发动机进行了改进。

  排气系统是发动机磨损最严重的部分之一,传统发动机使用风冷降温,温度可控制在230摄氏度,鹰翼航空团队则将发动机设计为水冷,在温度最高的地方做了水循环设计,将温度控制在160摄氏度,大大提升了发动机的有效功率和可靠性。“水冷发动机可保证无人机在高温环境下长航时作业,农业植保期一般都是在夏季前后,高温、高湿对采用风冷或电驱动的直升机有效载荷影响严重,而水冷发动机成功解决了高温下发动机功率不足的问题。”王述泉说。

  完成系统优化后的发动机,每运转400小时后,只需换掉活塞环即可,成本是480元,而每运转800小时后,只需把曲轴连杆换掉即可,成本是3800元。相比其他解决方式,使用成本大幅降低。

  产品还未上市,先得到了竞争对手的认可。当前,国内工业级无人机市场企业大大小小不过十余家。王述泉告诉记者,“已经有4家企业前来咨询,想要采购这款发动机,还有两家想购买我们的复合材料”。

  目前,鹰翼航空的100公斤级无人直升机已经可以进行植保作业。据介绍,这款机型的飞行速度为40km/h,喷幅6米,每小时作业喷洒面积达180亩。在天气条件良好的情况下,按照每天工作10小时计算,扣除换药时间,每天作业喷洒面积约1500亩,将大幅降低农民的劳动强度,提升农田的作业效率。目前,鹰翼航空已有300多架次的产品意向订单,今年10月底就可以实现50架次的产品交付。度过了最艰难的时刻后,王述泉的马拉松之旅似乎已经轻松了许多。

  但是,对于未来,王述泉没有丝毫懈怠。他的心中有一张更大的蓝图,“先专心做好统一产品,到2022年左右,争取有能力将产品人工智能化。希望将来,我们能建立一个全国农业大数据库,飞机飞一次后,就能全部掌握包括土地资源、水资源、生物资源、育苗信息、农膜信息等数据,服务农业生产决策,提升农业生产效率”。(袁 勇 刘 成)

 

 

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