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1、十年磨一剑，电动垂直起降飞行器研发实现新突破JDC电动垂直起落飞行器（eVTOL）科研团队及项目特点简介一、JDC电动垂直起降飞行器科研团队简介1、JDC科研团队诞生的历史背景JDC电动垂直起落飞行器科研团队（以下简称JDC科研团队）组建于2012年6月，团队主要成员有符长青博士、曹兵高工、符晓勤博士、毕书清高工和肖卫青工程师等人。促使JDC科研团队成立的历史背景是多旋翼无人机在人类历史上的发展历程和市场前景。1）多旋翼无人机的发展历程（1）探索阶段在人类航空事业发展史上，多旋翼飞行器概念的提出是非常早的。从上世纪1903年莱特（Wrighl）兄弟创造的固定机翼飞机滑跑起飞成功，到本世纪201
2、0年之前，100多年来多旋翼飞行器经历了漫长的技术探索过程。在此期间，人们在发展多旋翼飞行器方面付出了很多的努力和艰辛。由于旋翼飞行器升空后，为实现其可控稳定飞行，第一个需要解决的问题是配平旋翼旋转所引起的反扭矩，因此，早期垂直起降飞机设计方案大多是多旋翼（4旋翼）式，靠多个旋翼彼此反转来解决相互的反扭矩配平问题。四旋翼飞行器的机体结构属于非线性、欠驱动系统，多个旋翼之间升力大小的协调平衡要想完全依靠人手来调控，几乎是不可能的，唯一的办法只能用自动控制器来控制其飞行姿态。早期多旋翼飞行器的设计方案受困于惯性导航体积重量过大，传感器、微控制器等软硬件技术不成熟，多旋翼飞行器的姿态检测和控制等受到
3、局限，即受限于当时电子、计算机及自控水平，结果所有的设计方案和产品都未能进入实用阶段，致使多旋翼飞行器的实际应用工作一直停滞不前。上世纪90年代初至2005年，微机电系统（MEMS）技术获得高速发展，为多旋翼飞行器的实用化发展奠定了坚实基础。相关的重大成果主要有：MEMS惯性导航系统成熟，重量只有几克。MEMS去噪声的数学算法成熟。出现了运算速度快、体积小、重量轻的电子计算机（单片机）。2006年，德国MicrodronesGmbH公司正式推出md4-200四旋翼无人机系统，开创了电动多旋翼无人机在专业领域应用的先河，并于2010年推出md4-1000四旋翼无人机系统，在全球专业无人机市场取得
4、成功。另外，德国人H.Buss和LBUSkel在2006年主导了一个四轴开源项目，从飞控到电调等全部开源，推出了四旋翼无人机最具参考的自驾仪Mikrokoptero2007年，配备Mikrokopter的四旋翼像“空中的钉子”一般停留在空中。很快他们又进一步增加了组件,甚至使它半自主飞行。美国Spectrolutions公司在2004年推出DraganflyerIV四旋翼无人机，并随后在2006年推出了搭载SAVS（稳定航拍视频系统）的版本。之前一直被各种技术瓶颈限制住的多旋翼无人机系统突然出现在人们视野中，大家惊奇地发现居然有这样一种小巧、稳定、可垂直起降、机械结构简单的飞行器存在。当这种简
5、单而又现实的可能揉合进了人们头脑中总也挥之不去的飞行梦想时，就极大地激发起了大家对敷翔于蓝天白云的渴望、向往和激情。一时间研究者、投资者和广大的航模爱好者趋之若鹫，纷纷开始多旋翼飞行器的研发、使用和投资，经过5年起步阶段的实验研究、技术积累和市场摸索，逐步拉开了多旋翼无人机大规模发展的序幕。(2)大发展起步阶段2010年是多旋翼无人机大发展元年。在这一年，法国的Parrot公司经过6年努力(2004年至2010年)发布了世界上第一款真正受到大众关注的四旋翼无人机ARJDrone,它不仅控制简单、可实现悬停，还可以通过WiFi将所搭载相机拍摄到的图像传送到手机上，并开放了APl接口供科研人员开发
6、应用。ARDrone性能非常优秀，轻便灵活、操作便捷，最终大获成功。实际上，对促使多旋翼无人机大发展具有重大意义的事件还有是开源飞控代码的公布和发展，因为多旋翼无人机研制最核心的知识还在于飞行控制算法的设计和程序编写。2007年2009年德国最早公布了自己比较完善的MK飞控代码，引来众多爱好者开始研究和自己制作飞控。2010年法国人Alex在模型网站Regroups发布了他的MUltiWii飞控程序，彻底地将多旋翼无人机的制作拉到了“下里巴人”大众化水平。MUltiWii使用数字传感器，通过IIC数据总线传输数据，因此比之前的模拟传感器飞控更加方便且小型化，其使用的控制器也是非常大众化的Ard
7、Uin0,虽然MUlIiWii程序写的并非特别易读，但在硬件方面，直到今天也是最简单、皮实的飞控之一。此后，之前不具备多旋翼控制功能的开源自驾仪纷纷增加了多旋翼这一功能，同时也有新的开源自驾仪不断加入，这极大地降低了初学者的门槛，使制造多旋翼无人机在飞控硬件制作或购买配件组装方面变得比较容易，成本进一步降低。饮水思源，客观地说：正是开源飞控为多旋翼无人机产业大发展铺垫好了广阔深厚的群众基础。与此同时，学术界也开始高度重视和关注多旋翼飞行器技术。2012年2月，美国宾夕法尼亚大学的VijayKumar教授在TED上做出了四旋翼飞行器发展历史上里程碑式的演讲，展示了四旋翼飞行器的灵活性以及编队协作
8、能力。这一场充满数学公式的演讲居然大受欢迎，它让世人看到了多旋翼飞行器的内在潜能，迄今已经有三百多万次观看，是TED成百上千个演讲中浏览量最高的演讲之一。自此之后，多旋翼飞行器受到的关注度迅速提升，成为了新的商业焦点，在全球范围内掀起了股将多旋翼飞行器商业化的热潮，引导多旋翼飞行器进入大规模快速发展期。2)多旋翼无人机的市场定位和发展前景(1)多旋翼无人机的市场定位从多旋翼无人机的应用领域上来看，目前已经由原来微型、轻型无人机发烧友和爱好者为主的娱乐功能向主要用于包括农业、林业、物流、电力、安防、警用、消防、测绘、巡逻、搜救、监测，医疗救护，以及交通运输等广泛应用领域发展，市场空间大大拓展。多
9、旋翼无人机按其应用市场定位级别，包括机型、动力、航时、载重和售价等可以划分为两种：消费级：消费级无人机顾名思义，是用来消费、娱乐的无人机，其承担的大部分任务是拍照，主要以娱乐为目的。机型大多为微型和轻型无人机，旋翼直径小，结构简单、造价低、航时短、载重小，属于航模和玩具性质，比较适合个人使用。售价大约为几千或几万元。工业级：工业级无人机需求直接来源于具体行业，作业环境特殊，对功能的精准定位、环境适应性和可靠性要求更高。机型大多为大中型无人机，具有载重大和续航时间长等特点，售价约为几十万、几百万或几千万元。(2)多旋翼无人机的发展前景随着多旋翼无人机的生产和应用在国内外蓬勃发展，特别是低空、慢速
10、、微轻型多旋翼无人机数量的快速增加，占到民用无人机市场的绝大多数份额，以及多旋翼无人机技术的快速进步和商业销售市场的迅速扩展，人们开始将目光转向大型、快速、便捷、航程大的载人多旋翼飞行器的开发研制，近年来国内外企业先后推出了几种不同的设计方案。现在，多旋翼无人机己经进入快速发展期，发展方向清晰明朗，载人化将是多旋翼无人机今后最重要的转型发展趋势，电动垂直起落飞行器（eVTOL）发展前景极其光明远大，其大发展的趋势不可阻挡。2、JDC科研团队核心成员简介2012年JDC科研团队主要成员对网络上刚刚公开不久的无人机飞控程序进行了比较深入的探讨研究，深受启发，敏感地意识到多旋翼无人机的横空出世，意味
11、着“航空Al时代”已经来临，从而走到一起，经过半年多筹备，于2013年正式成立了无人机科技公司，迈上了10年艰辛奋发的创新创业之路。人才是科研团队最宝贵财富，现将JDC科研团队核心成员介绍如下：1）符长青博士符长青，男，1944年8月28日出生，1967年8月毕业于西北工业大学航空系直升机专业，是我国1978年恢复研究生考试后的第一批硕士、博士，师从中国直升机泰斗王适存教授（是王适存教授带的第一个博士生）。有50多年科研、教学和生产的实践经验，其中有30多年从事直升机和无人机的设计研究，以及20多年从事计算机软件和自动控制系统开发（包括在国外从事计算机软件开发8年）的工作经历。现任JDCTeC
12、hnoIOgylnC（联合开发中心科技股份有限公司）董事长，曾任广东科技学院计算机系教授，以及先后兼职过深圳大学、深圳职业技术学院和深圳信息职业技术学院外聘教授，有10年以上在高等院校及职业技术学院从教的工作经验。与此同时，曾担任国家住建部智能建筑技术专家，深圳市政府信息化专家委员会专家，深圳市节能专家委员会专家，智能建筑杂志编委等职。以专家身份参加过200多次有关信息化建设、航空飞行器产品和无人机大型工程项目方案设计、招标书的编写、招标评审，以及高新科技项目方案论证、技术经济会诊、生产可行性评估、产品定型鉴定等。曾获第一届全国科学大会奖，以及深圳市科技进步二等奖及优秀论文奖等奖励。在国内外公
13、开发行的刊物上已发表的学术论文有114篇，正式出版发行的专著和教材（含博士论文）有20本（见附件1）。其中特别值的一提的是1978年3月所获得的国家级大奖（第一届“全国科学大会奖”），获奖项目是“直升机玻璃钢尾桨结构动力学实验分析”，获奖科研小组成员包括符长青博士在内共计5人，内容是研究匏合材料在直升机上的应用，这在当时在世界上都是最先进的航空复合材料应用科研项目，也是在第一届全国科学大会上为数不多的几项航空工业领域获奖项目之一,符长青博士在计算流体力学领域有较高的学术造诣，在中国直升机泰斗王适存教授（博导）指导下，其博士论文是世界上第一篇采用有限元计算方法研究旋翼气动弹性计算流体力学的学术论
14、文，是世界上第一个把计算流体力学的理论与固体力学有限元计算方法结合起来，推广应用到旋翼流场的计算中，用以解决复杂的旋翼气动弹性力学问题，从而显著提高了旋翼非定常气动弹性载荷的分析精度，并有效地运用到旋翼气动弹性载荷的预测分析中。该博士论文于1985年9月在英国伦敦召开的国际专业学术会议“欧洲第11届宜升机年会”上正式发表，获得了参加会议的世界各国专家的一致好评，会后为SCI索引收录，是当时中国为数不多的几篇SCI论文之一。该博士论文的正式发表是符长青博士为世界计算流体力学的发展做出的一份重大贡献，为旋翼气动弹性有限元计算工业软件发展打下基础。在该论文发表3年之际，1988年12月美国直升机专业
15、学术刊物Vertica特别地专门全文重新转载了该论文，并附有纪念该论文发表三周年的说明文字。现在，该论文提出的旋翼气动弹性力学有限元计算方法，己发展成现代直升机旋翼气动弹性设计中都要用到的工业软件，成为计算旋翼气动弹性力学通用的商业计算方法（工业软件），在世界各国获得了广泛应用。在2012年，当符长青博士正迈入花甲年之际，遇上了多旋翼无人机（航空AI）大发展的世界浪潮刚刚兴起，作为西工大直升机专业毕业生，母校赋予的“热爱航空、献身航空的思想早已融入了每个学子的骨髓，从而让符长青博士如同西工大其他毕业生一样：仿佛听到了祖国已经吹响向航空Al冲锋的号角。促使其本人在原企业退休多年以后，义无反顾地重
16、新加入到无人机科研队伍的行列中，主动参加了一家刚刚成立的多旋翼无人机公司（辽宁天行健航空科技有限公司，后搬到重庆），担任公司副总经理兼技术总监，组建工业级无人机科研团队（JDC科研团队前身）。在董事长曹兵的带领下，公司全体员工团结一心、齐心协力，在极其艰苦的条件下坚持创业、科技创新、攻坚克难，历时5年，成功设计研制出3种工业级型号，其中一种型号于2018年通过了国家消防总局多达十多项严格的专业检测及试飞测试，投入批量生产和销售，这是世界上第一款取得国家消防总局认证的、实用的多旋翼消防无人机型号系列。2016年IO月优步（Uber）公司发布有关城市空中交通（UAM）报告，报告中设想使用电动垂直起
17、落飞行器（eVTOL）,营造城市及其周边乘客和货物运输的新型空中运输系统，解决大城市地面交通堵车严重的问题。优步公司在报告中提出了eVTOL具体的性能要求：电动垂直起降、IOoKm航程、240kmh巡航速度、4座/商载50Okg以上，巡航高度300m。以这一应用场景及目标性能为指引，优步公司以互联网企业思维和作风，加上强大的号召力和资本能力，迅速掀起了全球范围内面向城市空中交通的电动垂直起降飞行器（eVTOL）投资和研发热潮，全球各地许多科技公司都开始紧锣密鼓地开发研制eVTOL。遇此百年难遇的航空科技创新发展大浪潮，机不可失，时不再来，符长青博士及其研发团队迅速行动起来，从2017年初开始，
18、全面转入电动垂直起降飞行器（eVTOL）项目研发工作。此前在研发消防无人机的实践过程中，符长青博士及其研发团队发现了制约现有大部分无人机进一步提高其性能的两个难题，从而有针对性地开展了一系列攻克难关的行动。第一个难题是无人机无线通信传输采用点对点的单线连接方式，通信传输距离短；第二个难题是纯电动无人机载重小，航程小，航时短。为了解决第一个难题，符长青博士带领的科研技术攻关小组，研究无人机采用5G网络取代点对点的无线通信传输方式，获得成功，其研究成果于2020年3月出版发行专著5G网联无人机。针对第二个难题，符长青博士带领的研发团队从2013年就己经开始研究电动机和航空燃油发动机两者相结合的混合
19、动力系统，其研究成果于2017年8月出版专著旋翼飞行器动力装置，2018年8月出版专著无人机动力技术，以及2021年相关技术论文无人机油电混合动力系统发表在中国航空航天专业领域国家级学术刊物无人机期刊上，为解决电动垂直起降飞行器（eVTOL）动力系统奠定了坚实的基础。为了能更好地发挥自身的特长，符长青博士及其研发团队将自己的电动垂直起降飞行器（eVTOL）设计应用方案首先锁定在消防和医疗紧急救护两个应用场景上。众所周知，美国加州是世界上经济最发达的地区之一，但是其野火灾害也是世界上最严重最著名的，特别是近年来加州每年都会暴发大规模、大范围的野火灾害，而且一年比一年严重，成了加州居民心头之痛。为
20、了找到有效破解加州野火灾害这一世界难题的方法，2020年符长青博士对美国加州野火频发的情况进行了一年多的实地考察，包括对加州野火正处于爆发时的情景进行近距离观察，其考察报告加州野火灾害消除系统性方案发表在中国航空航天专业领域国家级学术刊物无人机期刊上。2020年8月11日，符长青博士及其研发团队在加州洛杉矶注册成立JDCTeehnOIogyInC（联合开发中心科技股份有限公司），目的是迅速融合世界最新最先进的人工智能技术，尽快完成JDC电动垂直起落飞行器（eVTOL）研制工作，获得美国联邦航空管理局（FAA）的适航证书。2）曹兵高级工程师曹兵，男，高级工程师，毕业于西安工程大学机电系，现任重庆
21、中岳航空航天装备智能制造有限公司董事长、JDCTechnologyInc（联合开发中心科技股份有限公司）顾问，西安工程大学硕士研究生校外导师，在机械结构设计、传动及其自动化领域拥有超过30年的专业经验，具有丰富的机型设计和工程管理能力，曾发表无人机技术专业方面的专著3本，关于无人机在高层灭火方面的论文2篇，持有30余项无人机相关专利。曹兵曾就职于辽宁无线电一厂，从事军用雷达设计总装和远程图像控制。随后进入沈飞集团负责机电总装设计，致力于传动结构、发动机共振、金属材料等的研发工作。1997年开始从事空气动力学、流体力学、旋翼共振学等方面的研发。曹兵高工带领20余名无人机爱好者组成的创业团队，用5
22、年时间研发出第一架具有自主知识产权的工业级特种消防无人机整机，是高层消防装备史上的一次革命，在行业细分市场上填补了国内外空白，为我国工业级无人机高端应用和工业发展做出了积极贡献。曹兵高工先后获辽阳市第一届119十大消防公益人物、”十大创业明星”、工信部2017“创客中国”大赛三等奖、第二节航空工业“联创杯”创新创业大赛无人机专业赛二等奖、重庆市“高新杯”众创大赛英特尔之星、沈阳创客大赛特等奖等奖励和荣誉。3）符晓勤博士符晓勤，男，项目管理师，1972年2月20日出生，1991年7月本科毕业于上海交通大学计算机系，美国华盛顿州立大学计算机科学博士、中国科学院研究生院计算机应用技术理学硕士，师从美
23、国蔡海鹏教授。有30多年科研、教学和生产实践经验，其中有30多年从事计算机软件（包括在国外从事计算机软件科研、教学和开发5年）的工作经历。现任JDCTechnologyInC科技研发部总监。曾参与CRoN/DDL审核、Unix存储过程测试、供应链系统功能/性能测试自动化、上海通用汽车管理系统自动测试、TestlinkZRedmine测试管理系统安装配置管理、SCM日常自动化测试系统等项目。带领项目团队开发出计算机日常测试管理系统、WcblogEXPert自动化测试开发、开源TeStlink/Redmine测试管理系统、日常/回归测试脚本/数据开发管理等软件项目。曾参与IBMJDK测试、IBMW
24、ebSphereCroSSWoHd系统国际化、IBMWBIAConneCtOr、JCAAdaPter等工作。符晓勤博士在计算机科学专业、管理、团队和项目管理中拥有成功的记录。并获得IBMDB2,SUn认证程序员证书，微软MCP和MCAD,项目管理专业人员（PMP）证书。曾获ACMSIGSOFT国际软件测试与分析研讨会（ISSTA）学生旅行补助金，以及MahmoUdM.Dillsi家庭研究生奖学金等奖励。符晓勤博士在计算机软件工程领域有较高的学术造诣，研究发表论文及著作有将应用程序级动态污点分析扩展到企业级分布式系统，关于分布式系统的可扩展动态污点分析，分布式系统信息流安全的可扩展防御，测量分布
25、式系统中的进程间通信，分布式系统的自适应动态依赖性分析，分布式系统的可扩展且具有成本效益的动态依赖性分析基于多阶段细化动态信息流分析用于测量和理解进程间通信的框架等几十个科研成果及著作，其中特别值的一提的是符晓勤博士的谷歌学术引用达到113（2022年5月）。4）毕书清总经理毕书清，男，中国科学技术大学工程硕士学位，北京大学在读博士学位，高级职称，资深媒体人、新媒体专家、企业家。毕业后在北京供职于新闻媒体单位，2008年在北京创建联合通讯数字传播集团任总裁，2017年在美国创办联合通讯社任总编辑，2019年在美国联合创办北美高新技术产业园区任总裁，2021年任美国JDCTechnologyIn
26、c（联合开发中心科技股份有限公司）总经理。曾担任中国科技新闻学会理事、手机媒体专业委员会副秘书长，联合通讯创始人，大众科技报社记者、副主编，科技日报社主任记者、中国科技财富杂志社主编。新闻记者的职业生涯和纸质媒体数字化十年的奋斗历程，奠定了中国传统媒体和新兴媒体融合发展的基础。是中国纸质报刊新闻数字化传播的奠基人。2008年在中国率先推动和实施传统媒体和新兴媒体的融合发展，为行业开拓奠定了基础并引领原版数字报刊十年发展历程。在移动互联网新闻传播技术领域被中国科学院为首的院士及专家团队鉴定为“国际领先、国内唯一”，是中国纸质报刊原版数字化传播技术的发明者。并荣获中国手机移动互联产业创新人物奖、中
27、国科技新闻传播奖、中国移动互联网新媒体十大领军人物奖、第十二届中国科学家大会“中国优秀科技创新领军人物奖等，获几十项国家发明专利和软件著作权。并著有新时期的媒体融合与数字传播、传播变革等著作。在引领中国传统媒体与新兴媒体融合发展的数字化进程中被人民日报、新华社、中央电视台、光明日报、科技日报、中国新闻出版报及各大新闻门户网站等百家媒体多次报道。2018因中美贸易摩擦升级，为促进中美企业协调发展，在美国发起并创办北美高新技术产业园区，一期规划占地100O亩。因贸易关系持续严峻及2019疫情影响，发展运营两年的项目暂时搁浅。2021年，出任JDCTeChnOIOgyInC（联合开发中心科技股份有限
28、公司）总经理，统筹协调规划发展。5）肖卫青工程师从事机械结构设计工作，爱岗敬业，吃苦耐劳。二、JDC科研团队已完成的无人机项目简介JDC科研团队，自2012年酝酿筹备（2013年正式成立）算起，至今已走过了10个年头。10年来已完成了3个无人机型号的研发、设计、生产和试飞定型工作，并投入市场销售，获得用户好评。现将这3个无人机型号项目简介如下：1、TXJ-ZB油动多旋翼无人机TXJ-ZB是款多用途、大载重、长航时的油动多旋翼无人机，如图1和图2所示。图1携带救援装备的TXJ-ZB油动多旋翼无人机配备不同类型的任务载荷可应用于消防灭火，灾害救援，农作物监测、喷洒农药，物流快递，输电线路建设、巡查
29、和维护等。具有反应速度快，操控灵活，结构轻便、机动性能好、抗风能力强、航程远等优点。图2用于高层建筑消防灭火的TXJ-ZB油动多旋翼无人机该型号无人机最大起飞重量194kg,有效载荷104kg,续航时间1.5h,航速025ms动力装置采用4台德国进口的专业航空发动机，发动机功率13.9kWx4,工作寿命高达2000h,燃料使用93#-97#汽油（标配燃料箱40L）,经自主研发的增压技术可有效增加发动机燃料的能效转化，可提升20%动力及减少废气排放。传动系统采用航空级钛合金材料，强度高、形变小、寿命长，重量只有传统钢材结构的60%。机架采用特种航空智能材料，重量轻，结构简单合理，优化的力学结构、
30、航空级别焊接，保证最佳重量强度比。4个旋翼每个直径1.6m,采用碳纤维复合加强技术，重量轻，强度高，抗疲劳性强。2、TX-3A和TX-3B电动多旋翼消防无人机TX-3A和TX-3B是两款电动多旋翼消防无人机，其中TX-3A为喷洒灭火剂型电动多旋翼消防无人机，如图3所示；TX-3B为发射灭火弹型电动多旋翼消防无人机，如图4所示。图3TX-3A喷洒灭火剂型电动多旋翼消防无人机与TXJ-ZB油动多旋翼无人机相比较，其特点是体积相对较小、方便转运、通电即飞、垂直起飞、垂直降落、无场地限制、悬停精准、可超低空飞行、抗干扰性强，可全自动超视距飞行。整机除了标配有一键起飞、精准悬停、一键降落、失控返航等常规
31、智能飞行功能以外，地面站系统更能为操作手实时提供飞行器的所有相关数据；多余度GPS定位系统能够在主要设备失灵的情况下，无缝切换到另一套冗余设备继续运行,确保能够不间断地精确定位。配备有最新的2.4GhZ跳频遥控技术。在信号干扰比较严重的地区，能够随时自动调整遥控信号频率，确保信号畅通无阻。图4TX-3B发射灭火弹型电动多旋翼消防无人机与传统消防灭火方式相比，消防无人机机上无人，执行消防灭火任务时，无须考虑机上人员的生命安全，不必考虑任务的危险性。消防人员远程操控消防无人机作业，可远离高危区域，从而有效避免或减少大火对消防人员的伤害。TX3A和TX-3B消防无人机具有成本低、操控简便、机动灵活、
32、视野广、功能丰富、易于维护、安全可靠等许多特点。可搭载不同的任务载荷，承担空中巡查、火情侦察、火场监视、空中指挥与调度、空中洒水或化学灭火剂（含阻燃剂）抛洒、开设防火隔离带、点烧防火线、人工降雨、火场急救、救火物资运送、后勤物质补给、防火传单和其他宣传品空投、火场勘查、火场航拍、前方指挥保隙、火场信息（位置、天气条件、森林植被、火场面积）采集、火场图绘制等多种任务。这两款电动多旋翼无人机机长1400mm,旋翼轴距1320mm。采用双桨共轴式旋翼结构，4轴8桨，既缩小了体积，可在相对较小的空间范围内执飞，又能够有效减少无人机的振动，提高有效荷载，增加续航时间，即使在飞行过程中有个别电机或螺旋桨损
33、坏，也确保能够安全平稳降落。动力电池组采用锂电池，起飞重量约70k,有效载荷40kg,续航时间20min,升限海拔3000m,最大爬升速度5ms,最大水平速度20ms3、TX-8.TX-8B和TX-8C电动多旋翼消防无人机TX4-8电动多旋翼消防无人机是TX-3型的改进型号。针对不同的应用目的和场合，搭载不同的任务载荷，有A、B、C三种分型号。广泛应用于高层建筑消防和森林消防灭火，取得了比较好的业绩，获得了比较广泛的认同。TX48旋翼系统采用双桨共轴式旋翼结构，4轴8桨，有效载荷40kg,满载续航时间20min,空机续航45min,升限3000m,航速15m秒。机体结构采用高强度航空复合材料制
34、造，整机表面实施隔热化处理，保证了在火场高温情况下消防无人机结构的安全性；采用3余度自适应飞行控制器，动力电池组采用锂电池,快速挂载式灭火投弹系统；可实现系统展开时间小于30秒，抗风能力可达12m秒。1)TX48A喷洒灭火剂型电动多旋翼消防无人机TX4-8A电动多旋翼消防无人机搭载灭火干粉，机上配备碳纤维伸缩式喷管，防尘、防水、防热表面处理。旋翼系统采用双桨共轴式旋翼结构，4轴8桨，如图5所示。机上安装有实时传输功能的热成像系统，能迅速定位着火点，判断火灾蔓延趋势，快速确定火情，低空接近火焰。采用激光瞄准器，自动计算和判断火焰温度分布梯度，选择最有效扑灭火灾的关键部位，并快速调整飞行高度和方位
35、，及时进入最佳喷射灭火干粉的空中位置，瞄准火焰燃烧漫延的关键部位后，精准喷射灭火干粉，提高扑灭火灾的效率。该机型具有5G网络通信能力，属于5G网联无人机，能够实施多机集群扑灭高层建筑火灾或森林火灾。图5TX4-8A喷洒灭火剂型电动多旋翼消防无人机2) TX4-8B投放灭火弹型电动多旋翼消防无人机该分型号消防无人机搭载12发自动触发式超细干粉灭火弹，可分六次投放，如图6所示。机上配备具有实时传输功能的热成像系统，能迅速定位着火点，判断火灾蔓延趋势，快速确定火情，低空接近火焰，采用激光瞄准器，自动计算和判断火焰温度分布梯度，选择最有效时机，一次精准投下2个灭火弹灭火弹，快速有效地扑灭林火。该机型使
36、用机动灵活，能有效抑制现场火势，为消防人员开辟救援通道。图6TX4-8B投放灭火弹型电动多旋翼消防无人机3) TX4-8C救援物资投放型电动多旋翼消防无人机该分型号属于消防物资投放无人机类型，如图7所示。具体功能主要是投送救援物资，通过空中喊话,引导和帮助被困人员撤离火势过大区域。应用场景包括火灾现场、空旷地带的物资运送及应急救援。机上配备具有实时传输功能的热成像系统、高达4000流明的强光探照灯以及大功率喊话设备，可以轻易搜寻到受困人员，并由地面专业消防人员指导受困人员采取适当的自救措施，同时也可起到安慰受困人员情绪的作用，可提高火灾现场被困人员的生存几率。图7TX4-8C救援物资投放型电动
37、多旋翼消防无人机三、JDC科研团队科研实践升华为理论著作简介知识来源于实践。理论源自实践经验的总结，同时理论对实践有积极的指导作用，两者是相辅相成的，缺一不可。10年来，JDC科研团队在研制生产多旋翼无人机型号项目的过程中，申请发明专利11项。核心成员根据所从事的科研和生产实践，结合其在大学本科和研究生阶段基础知识的学习沉淀、以及从事航空科研和计算机软件（包括AI）开发50多年工作经验的积累，通过基础理论知识与实际工作经验的结合归纳、分析、对比和提炼，总结出一系列的理论研究成果，写出了100多篇学术论文，以及几十本专著和教材。这些学术论文的发表，以及专著和教材的出版发行，对于JDC科研团队进一
38、步成功开发研制电动垂直起落飞行器（eVTOL）项目将起到举足轻重的重要作用。现将JDC科研团队核心成员有关无人机科研成果最重要的儿本专著和教材简介如下：1、多旋翼无人机技术基础JDC科研团队核心成员符长青博士和曹兵高工两人编写的多旋翼无人机技术基础，由清华大学出版社出版发行，出版日期2017年1月，字数46.7万字。全书共分9章，主要内容包括概述、多旋翼无人机飞行原理和翼型设计、DIY四旋翼无人机组装、多旋翼无人机动力装置、多旋翼无人机空气动力学、多旋翼无人机结构动力学、多旋翼无人机气动弹性力学、多旋翼无人机飞行控制技术和多旋翼无人机总体设计等。本书在2017年1月刚出版时，填补了该领域世界空
39、白，是世界上第一本较详细介绍和讨论多旋翼无人机基本概念和基础技术的专业书，除了中国大陆以外，中国台湾出版界当时迅速将木书（中文简体字）转换为中文繁体字版本出版，提供给中国台湾大学生作为教材使用。本书论述多旋翼无人机基础技术的内容全面，清晰易懂，广受读者欢迎，市场销量很好，至今一共加印了11次，出版销售量超过3万多册。本书2021年10月获得“2021优秀教材建设奖”。2、旋翼飞行器动力装置JDC科研团队核心成员符长青博士、符晓勤博士和西工大校友马宇平高工3人编写的旋翼飞行器动力装置，由清华大学出版社出版发行，出版日期2017年8月，字数49万字字。本书系统而全面地介绍了旋翼飞行器动力装置的主要
40、内容和知识体系。全书共分3篇9章，第1篇概述篇，包括1章：旋翼飞行器动力装置概述。第2篇电动机篇，包括3章：相关的电磁基本知识，直流电动机原理与特性，无刷直流电动机与空心杯电动机。第3篇航空发动机篇，包括5章：与航空发动机相关的基本知识，航空活塞式发动机，航空活塞发动机工作系统，航空涡轮轴发动机，航空涡轮轴发动机工作系统。旋翼飞行器包括直升机和多旋翼无人机，是一种自身重量比重大于空气比重的航空飞行器，其升空飞行的首要条件是需要有动力。发动机是能够把其他形式的能转化为机械能，进而产生拉力或推力的机器，是旋翼飞行器动力装置的核心，被视为旋翼飞行器的心脏。发动机特性的优劣对旋翼飞行器的各种使用性能都
41、有很大影响，有了适用的发动机，才能实现真正的有动力、可控制的飞行。在旋翼飞行器设计研制过程中，首先会碰到选用哪种发动机能最有效地满足其技术要求的问题，要对发动机的性能和特点有深入的了解，以正确选择发动机，并达到与旋翼飞行器飞行性能的最佳匹配。3、航空型号工程项目管理JDC科研团队核心成员符长青博士、符晓勤博士和西工大校友马宇平高工3人编写的航空型号工程项目管理，由西北工业大学出版社出版发行，出版日期2018年2月，字数65.2万字。众所周知，包括无人机研制工作在内的航空型号工程是世界上最复杂的、多学科集成的工程项目之一，它涉及空气动力学、飞行力学、发动机技术、结构动力学和气动弹性力学、结构强度
42、和疲劳寿命、计算机和信息技术、自动控制、航空电子、航空电气、新材料、新工艺等众多高科技领域，其技术含量高、难度大、专业性强、涉及技术面广、技术跨度大、知识更新快，新技术层出不穷，需要众多的各类专业技术人员齐心协力地参加，共同工作、相互配合、协同攻克各种技术难关。所以航空型号工程实际上是一种依靠集体智慈进行的具有创新性的工作过程，需要各专业之间的分工、合作和密切配合。随着现代科学技术高速发展，许多在工业时代制造业经济下建立的管理方法，到了信息时代己经不再适用.在工业时代制造业经济环境下，强调的是预测能力和重复性活动，管理的重点很大程度上在于制造过程的合理性和标准化；而在如今信息时代的知识经济环境
43、里，事务的独特性取代了重友性过程，航空技术本身也是动态的、不断变化的，灵活性成了新时代新秩序的代名词，现代项目管理为实现这种灵活性提供了关键手段。JDC科研团队核心成员符长青博士和符晓勤博士等人对现代项目管理进行过系统培训和几十年的学习实践，拥有“项目管理师”的资格证书，在研发多款油动和电动无人机过程中，严格而又创新性地实施项目管理方法取得成功，并将实践过程编写成书，这是世界上第一本公开出版发行、全面系统地专门介绍和讨论航空型号工程项目管理的专著，深受广大读者欢迎和喜爱。本书首先讨论了实施航空型号工程项目管理的三个基础条件：企业信息化、先进制造技术和并行工程方法；然后系统全面地介绍了航空型号工
44、程项目管理的主要内容和知识体系。全书共分16章，第1章讲述航空型号工程项目管理的基本概念，第2章至第16章介绍航空型号工程项目管理的基础条件及其主要内容，包括航空型号工程企业信息化，先进制造技术，组织机构和并行工程管理，招标与投标，范围管理，资源管理，质量和可靠性工程管理，维修和安全性管理，进度管理，成本管理，风险管理，合同管理，沟通管理和组织协调，采购和供应链管理，试飞、适航和收尾管理等。4、无人机空气动力学与飞行原理JDC科研团队核心成员符长青博士编写的无人机空气动力学与飞行原理，由西北工业大学出版社出版发行，出版日期2018年6月，字数31万字。无人机是一种机上没有搭载驾驶员，由无线电遥
45、控的自动化、智能化驾驶的飞行器。它是高科技、新技术的集中载体，具有体积小、造价低、效费比高，生存能力强，机动性能好，操作简单、使用方便、用途广泛等许多优点，可广泛应用于民用和军事的各个领域。随着无人机的技术不断成熟，加上市场的迫切需求，无人机市场日趋火爆，衍生出各种各样的民用机型和广泛应用。面对我国当前无人机事业兴旺发达、蓬勃发展的大好局面，为了深化我国创新创业教育改革，优化专业结构，提高教育质量，促进学生在创新创业中全面发展，适应和服务经济社会发展和国家战略需求，把创新创业教育融入人才培养体系，改革教育教学内容方法，改进课程，强化实践。本书着眼于切实增强深入推进高等院校创新创业教育改革的责任
46、感和紧迫感，全面提高人才培养质量，为促进大众创业万众创新和建设创新型国家提供有力人才支撑。本书是一本介绍无人机空气动力学与飞行原理的专业教材。全书共分3篇8章，第1篇基础篇，包括2章：第1章与无人机空气动力学相关的基本知识，第2章无人机飞行原理与翼型特性。第2篇固定翼无人机篇，包括3章：第3章固定翼无人机空气动力学，第4章固定翼无人机飞行平衡、稳定性和操纵性，第5章固定翼无人机飞行性能分析。第3篇旋翼无人机篇，包括3章，第6章旋翼无人机空气动力学，第7章旋翼无人机飞行平衡、稳定性和操纵性，第8章旋翼无人机飞行性能分析。本书取材新颖、内容丰富、深入浅出、概念清楚易懂，具有很强的可操作性，适合作为
47、高等院校相关专业学生的专业课程教材，也适合作为从事无人机科研、生产制造、使用运维和培训机构工作人员，以及广大航模爱好者的学习和培训教材，对于希望全面了解无人机空气动力学与飞行原理知识的各类读者，本书也是一本较好的参考读物。5、无人机动力技术JDC科研团队核心成员符长青博士编写的无人机动力技术，由西北工业大学出版社出版发行，出版日期2018年8月，字数36万字电动机和燃油发动机是能够把其他形式的能转化为机械能，进而能使无人机获得产生拉力或推力所需的能量。它们是无人机动力系统的核心，被视为无人机心脏。无人机动力装置特性的优劣对它的各种飞行性能都有很大影响，有了适用的电动机或燃油发动机，无人机才能实
48、现真正有动力、可控制的飞行。电动无人机以电动机作为动力来源，其类型大多为无刷直流电动机，也有部分使用有刷直流电动机的情况，所有电动机运转所需的能量由聚合物锂电池或新能源方式（如燃料电池）提供。油动无人机以燃油发动机（航空发动机）作为动力来源，包括航空活塞发动机和航空涡轮发动机等机型。在无人机设计研制过程中，首先会碰到选用哪种动力装置能最有效地满足其技术要求的问题，因此要对动力装置的性能和特点有深入的了解，以便能正确选择合适的动力装置，并达到与无人机飞行性能的最佳匹配。近年来，无人机有了很大的发展，特别是电动垂直起降飞行器（eVTOL）和城市空中交通（UAM）概念的提出和兴起，促使无人机及其动力技术发展的势头如日中天，势不可挡。电动垂直起降飞行器（eVTOL）是以电能作为推进系统的全部或部分能源的垂直起降飞行器，是一种可以在空中飞行的空中巴士、出租车、私家车、快递货运车等类型的交通工具，具有无需跑道（垂直起降）和低噪音的优势。它的出现和应用，将开启人类社会航空领域新一轮创新与变革热潮，引领航空技术创新、推动绿色航空发展，将对世界航空业，城市交通运输产生革命性的影响。其发展成熟和广泛应用将成为人类社会进入“无人机新时代”的主要标志,本书取材来源于无人机科研生产实践，具有很强的可操作性，既适合作为高等院校及职业院校相关专业大学生的专业基
