时光回到整整28年前的1998年3月23日,功勋试飞员雷强驾驶由611所设计、成飞飞机在成都温江机场一飞冲天,毕业于哈尔滨军事工程学院空军工程系(后整建制并入西北工业大学)的总设计师宋文骢研究员特意将自己的生日由
611所自1970年建所以来,为祖国和盟友贡献了一系列战斗机,1984年4月歼-7III首飞、1998年3月歼-10首飞、2003年8月枭龙首飞、2011年1月歼20首飞、2022年歼20S首飞,绝大多数都是“十年磨一剑”的研发节奏。
2003年,611所团队在歼-10定型攻坚的同时,敏锐捕捉到美军“捕食者”无人机在阿富汗战场展现的察打一体价值。为快速切入长航时无人机领域,所里派人走访国内滑翔机研制单位,在沈阳滑翔机厂发现了1980年设计、1987年首飞的HU-2“海鸥”全金属动力滑翔机。虽然这款滑翔机在市场上并不成功,只生产了两架,但在611所眼里却是一块璞玉,他们仔细了解情况后决定将其收购。
面对收购来的“海鸥”机体,团队最初考虑直接改装。时任总设计师宋文骢院士在审阅后提出关键建议:“不要改装,611所完全有能力设计一架全新的长航时无人机。但‘海鸥’的机翼设计不错,可以拿过来为我所用。”这就是后来享誉全球的“翼龙”无人机的起源。
611所擅长高速歼击机,但对低速、高升阻比的大展弦比平直翼缺乏现成经验。直接利用“海鸥”经过验证的成熟机翼,跳过了漫长的气动设计和风洞试验阶段,重点攻克611所擅长的飞行控制、航电系统、任务载荷集成等核心难题,极大缩短了研制周期。
再回到翼龙-2无人机首飞一年前的2016年初,那还是国家大力推进大众创业万众创新的年代。“翼龙”系列无人机背后一支重要研发力量在毕业于南京航空航天大学飞机设计系的聂研究员带领下,离开体制,成立了腾盾科技,十年来,研制了“双尾蝎”等一系列大型无人机,也即将拥抱A股资本市场。
同样在成都菁蓉汇,聂研究员的学生兼南航学弟、611所高级工程师郭亮于2015年~2016年先后创立了傲势科技与沃飞长空,前者在工业无人机领域小有名气,后者更是在eVTOL领域傲视群雄,刚刚在今年初完成10亿融资,旗舰机型AE200有望成为国内载人eVTOL最早获得型号合格证的机型。
中航无人机、腾盾、纵横(含纵横云龙)、沃飞、傲势,这几个在国内无人机/eVTOL领域响当当的名字,背后团队都起源于几十年来深植于611所、成飞、中国空气动力研究与发展中心等军工土壤的力量。
他们是本文无人机/eVTOL“慢工业”与“快工业”主题当中,“慢工业”产品的成都样本。放眼全国,“慢工业”无人机/eVTOL的案例还有不少,他们背后往往站着有西工大、北航、南航、北理工、哈工大、清华等设置航空专业的高校毕业生作为飞机总体设计、气动、结构、强度、飞控、航电、机电、试验仿真、试飞等各专业带头人,有过中航工业、中国商飞、航天科技、西工大/北航/南航无人机所等“国家队”的军民用型号历练,所在区域也是传统意义上的航空/军工重镇:成都、西安、上海、南京、北京等。
聊完“慢工业”无人机,我们将目光投向改革开放的前沿阵地——广东,聊聊这里“快工业”无人机的产业变迁。
改革开放初期,依托“三来一补”(来料加工、来样加工、来件装配、补偿贸易)政策,广东承接了从欧美、日本、中国台湾转移而来的航模代工订单。珠海成为最早的桥头堡,拥有全球最早的航模产业链之一。当时珠海航模出口量一度占据全球市场的60%以上,被誉为“世界航模之都”。主要为Hirobo、JR、Futaba等国际大品牌做OEM/ODM,生产固定翼、直升机模型及零配件。
广东航模产业在“三来一补”时期,主要发展了静态模型、线控玩具及初级遥控玩具,其技术积累集中在塑料模具(高光洁度塑料件的生产与脱模技术)、微型电机(微型直流电机的绕线、磁钢装配技术)和电子组装(通过大规模组装遥控板卡,培养了一大批熟悉电子焊接、调试的产业工人,形成了后来的深圳华强北电子元器件配套生态)领域。这一阶段的“航模”更接近“玩具”,它为2000年后大疆等企业崛起所依赖的供应链基础(如碳纤维加工、无刷电机、电池)埋下了伏笔。
21世纪开始,随着深圳、东莞电子制造业的爆发,航模产业链从珠海扩散至整个珠三角。深圳华强北及周边形成了“5公里内找齐所有零件”的极速供应链。在锂电池、无刷电机、电调(三电)等核心部件上,深圳厂商率先实现技术突破和成本控制,让“中国制造”航模配件在性价比上反超国际大牌,全球航模玩家开始依赖珠三角的供应链。
以大疆创新(2006年成立)为代表的企业,将航模的“飞行平台”与智能飞控、影像技术结合,开创了消费级无人机新赛道。航模产业人才、供应链大量向无人机领域迁移。
广东航模产业的历史,是“草根制造”向“科学技术创新”进化的典型路径。它培养了一代电子工程师和飞手,积累了碳纤维、电机、电控等硬核技术,为如今广东占据全球70%以上民用无人机市场占有率奠定了无法替代的产业基础。广东在“飞”的领域形成了两个世界级中心:一个是深圳引领的高科技无人机中心(千亿级),另一个是澄海支撑的大众消费航模中心(百亿级)。前者代表产业升级的高度,后者代表制造业基础的广度。
这是一篇动笔念头已久的文章,因为“无人机”的尺寸概念时不时地让人感到困惑,就像它对应的两个英文单词UAV(Unmanned Aerial Vehicle)和Drone的使用边界不清晰一样。
当我们提到摩托车、轿车、卡车和民航客机,我们脑海中浮现出的物品尺寸概念是相对清晰的,即使同一品类中的“大家伙”和“小玩意儿”相比(如奔驰Smart和别克GL8、波音737和空客380)尺寸差距也就是2倍左右。
而无人机就不同了,从大疆135克的DJI NEO到去年底刚完成首飞的16吨起飞重量的“九天”无人机,“大家伙”和“小玩意儿”的重量差了5个数量级!如果我们把259毫克的哈佛大学RoboBee X-Wing(吉尼斯世界纪录认证的“最小飞行器”之一)算进来,“大家伙”和“小玩意儿”的重量甚至差了8个数量级!
同一名词涵盖如此宽泛的尺寸重量范围,几乎在所有物品分类的名词定义中是前所未有的。
官方给无人机分类的方式有很多,按重量分类、按构型分类、按用途分类等等,这些都对,但都没有涉及不同无人机的诞生土壤,研发团队基因——我们大家都认为这些才是决定一架无人机性能(乃至决定用途)的底层逻辑。以前我总喜欢用“航空派”和“航模派”来指代本文“慢工业”与“快工业”无人机/eVTOL背后的两类团队,但总觉得会显得“航空派”有种居高临下的傲慢。
最近一直在思考这样的一个问题,之前看过《FAST COMPANY》杂志,也看过《快思慢想》,受到“快”、“慢”定义的启发,我觉得“快工业”和“慢工业”的定义相对平和、平等一些。
在工业与制造业领域,有“快工业”与“慢工业”的区分,但这并非官方或标准的行业分类,而是一种基于技术迭代速度、市场响应周期、资本周转效率等维度的战略划分。
快工业,指受信息技术深度渗透、产品生命周期极短、遵循“摩尔定律”或类似加速规律的工业领域。其核心特征是“时间导向”,追求快速迭代、快速交付、快速占领市场。典型代表:消费电子(手机、智能穿戴)、新能源汽车(三电系统)、部分工业软件、半导体制造设备,也包括本文的主角:航模与消费级无人机。
慢工业,指技术工艺成熟、资本投入巨大、生产周期长、受物理/化学规律刚性约束的基础工业。其核心特征是“空间/质量导向”,追求稳定性、可靠性和长期价值。典型代表:冶金(钢铁、有色)、基础化工、大型装备制造(重型机床、发电设备)、制药(原料药)、建材,也包括本文的主角:航空级无人机/eVTOL。
我们来具体对比看看“慢工业”与“快工业”无人机/eVTOL的异同。1.技术迭代速度:季度 vs 年到数年快工业(航模、消费级无人机等):技术迭代以季度为单位。其核心是功能与体验的快速升级,如图传码率、避障算法、相机像素。例如,大疆的消费级产品线几乎每年都有新旗舰,遵循“快速试错、用户反馈、OTA升级”的互联网模式。这是典型的“快工业”节奏。
慢工业(航空级无人机/eVTOL等):技术迭代以数年甚至十年为单位。其核心是系统可靠性与安全性的验证与认证。例如,翼龙-2无人机自2017年首飞后,其核心平台迭代缓慢,升级重点在于任务载荷和航电系统,而非平台本身。一架倾转旋翼eVTOL从首飞到获得型号合格证(TC)至少需要5年乃至更长的时间,其间的任何设计变更都需漫长审定。
快工业:依托深圳/东莞消费电子供应链。其核心部件(电机、电调、电池、镜头)均为高度标准化的工业品,可快速量产、更换,边际成本极低,追求规模效应。
慢工业:依托定制化、高壁垒的航空级供应链。其核心部件(如适航级电池、三余度飞控计算机、航空级电机电控、航空级螺旋桨)一定要满足DO-178C/DO-254/DAL-A等最高安全等级标准。这些部件制造周期长、良率受严控,单件成本极高,且任何供应商变更都需重新审定,供应链刚性极强。
快工业:采用敏捷开发。快速推出工程样机,通过用户实际飞行数据迭代飞控算法,允许“边飞边改”,固件升级频繁。
慢工业:采用基于适航审定的严格V字模型开发流程。必须在地面实验室和模拟器中完成所有极端、边界工况的测试与验证,确保万无一失后方可试飞。“严禁带未知风险上天”。例如,eVTOL的飞控代码需逐行验证,其审定试飞大纲需覆盖所有已知故障状态。
快工业:具有“草根逆袭”属性,由勇于探索商业模式的公司、极客社区驱动。创新活力强,准入门槛相比来说较低,遵循“先有产品,后有法规”的模式。不少消费级无人机企业从深圳民房起步便是典型。
慢工业:具有“国家队/巨头主导”属性。参与者除了制造商,更关键的是民航局等适航审定机构。其发展路径是“法规与产品同步甚至先行”。产业门槛极高,需要巨额资本、国家战略支持以及与传统航空巨头(如波音、空客、中航工业)的深度协同。
尽管航模/消费级无人机(快工业)与航空级无人机/eVTOL(慢工业)节奏迥异,但两者并非割裂。快工业往往是慢工业的技术“探路者”和“孵化器”。
一方面是技术反哺。航模产业在飞控算法、复合材料轻量化、电动动力系统上的快速突破,为eVTOL(电动垂直起降飞行器)等“新航空”领域提供了低成本验证方案。
一方面是人才输送。广东航模产业培养的大量飞手、工程师,为无人机物流、工业巡检等航空应用场景提供了人才储备。
航模/消费级无人机(快工业)是“电子科技类产品的飞行化”,其供应链是快的、开放的。而航空级无人机/eVTOL(慢工业)是“航空器的电动化”,其供应链是慢的、封闭的、重资产的。两者在技术(电机、飞控、复合材料)上相似,但在安全哲学、供应链逻辑和产业节奏上截然不同。eVTOL本质是在用“快”的技术(电动化),去攻克“慢”的产业(航空)所构建的最高壁垒。
近几年,还有不少车企参与到eVTOL(或称飞行汽车)与无人机研发当中,汽车产业链与eVTOL产业链在很多Tier 1供应商方面是技术同源的(产业无法直接复用),特别是三电系统。向哥之前写过两篇文章:(“航标引领、车链支撑、适航前置”