奮斗者正青春｜銳意攻堅(jiān)暢通工程運(yùn)輸“空中通道”

5月14日，國網(wǎng)電力工程研究院有限公司電力工程低空運(yùn)輸技術(shù)團(tuán)隊(duì)圍繞山區(qū)場(chǎng)景、復(fù)雜地形下電力物資運(yùn)輸需求，開展重載無人直升機(jī)技術(shù)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)編制研討會(huì)，為解決輸電線路建設(shè)過程中山區(qū)運(yùn)輸難題提供技術(shù)支撐。

2025年1月，國網(wǎng)工研院電力工程低空運(yùn)輸技術(shù)團(tuán)隊(duì)正式組建。一年多來，這支年輕的團(tuán)隊(duì)從零起步，積極應(yīng)對(duì)電力工程建設(shè)中地形復(fù)雜、交通不便、生態(tài)保護(hù)等給電力物資運(yùn)輸帶來的挑戰(zhàn)，在國內(nèi)率先系統(tǒng)開展以重載無人機(jī)、運(yùn)載飛艇、系留氣球?yàn)楹诵难b備的低空運(yùn)輸技術(shù)研究，構(gòu)建“重載為主、浮空互補(bǔ)、安全高效、環(huán)境低擾”的電力工程低空運(yùn)輸體系，蹚出一條電力運(yùn)輸工程機(jī)械化、智能化、無人化的新路。

▲團(tuán)隊(duì)討論低空裝備研發(fā)技術(shù)方案

迎難而上承擔(dān)急難險(xiǎn)重任務(wù)

“十五五”時(shí)期，一批特高壓工程加快建設(shè)。由于輸電線路途經(jīng)高海拔山區(qū)、國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)等地區(qū)，復(fù)雜的地理環(huán)境和生態(tài)紅線給建設(shè)施工、防災(zāi)應(yīng)急和運(yùn)維管理帶來挑戰(zhàn)。國網(wǎng)工研院專門組建電力工程低空運(yùn)輸技術(shù)團(tuán)隊(duì)，積極應(yīng)對(duì)電力工程建設(shè)中的急難險(xiǎn)重物資運(yùn)輸難題。

▲團(tuán)隊(duì)采用無人直升機(jī)在六盤山區(qū)運(yùn)輸施工物料

2025年4月，團(tuán)隊(duì)在寧夏將臺(tái)—渝河π入330千伏綠塬變電站110千伏線路新建工程中開展輔助物料運(yùn)輸能力驗(yàn)證及工程試點(diǎn)作業(yè)。該線路穿越林場(chǎng)，環(huán)境保護(hù)要求高、交通運(yùn)輸條件差。團(tuán)隊(duì)使用雙槳縱列式重載無人直升機(jī)，對(duì)其進(jìn)行多輪結(jié)構(gòu)輕量化重構(gòu)、動(dòng)力系統(tǒng)擴(kuò)容升級(jí)、抗擾飛控算法迭代優(yōu)化，攻克了氣流擾動(dòng)下穩(wěn)定飛行、山地狹域航線精準(zhǔn)穿行、重載物資平穩(wěn)投放等技術(shù)難題，使其具備超2小時(shí)現(xiàn)場(chǎng)持續(xù)作業(yè)能力，可抗6級(jí)至7級(jí)陣風(fēng)，最終順利完成施工物料吊運(yùn)任務(wù)，幫助建設(shè)單位提升施工效率、減少環(huán)境破壞。

從高山大嶺到雪域高原，團(tuán)隊(duì)把工程實(shí)踐中積累的低空運(yùn)輸經(jīng)驗(yàn)靈活運(yùn)用到各類山地施工場(chǎng)景，持續(xù)拓寬重載無人機(jī)電力施工應(yīng)用邊界，在不同地域復(fù)雜工況的實(shí)戰(zhàn)中打磨技術(shù)。

▲團(tuán)隊(duì)采用大型重載無人機(jī)吊運(yùn)建設(shè)物資

2026年年初，團(tuán)隊(duì)接到緊急任務(wù)，幫助國網(wǎng)西藏電力解決一項(xiàng)電力遷改工程中的現(xiàn)場(chǎng)物資運(yùn)輸難題。這項(xiàng)遷改工程全線穿行于崇山峻嶺和密林深處，最高塔位海拔3766米，多處塔位地理環(huán)境復(fù)雜。無人機(jī)吊運(yùn)施工物資時(shí)，需克服的高度落差最大達(dá)1000米，最遠(yuǎn)距離約2000米，最大載重約300千克，工況遠(yuǎn)超同等電壓等級(jí)線路的作業(yè)難度。

國網(wǎng)工研院調(diào)配3架大型重載無人機(jī)，選派團(tuán)隊(duì)4位成員趕赴現(xiàn)場(chǎng)開展攻關(guān)。從規(guī)劃起降點(diǎn)到設(shè)計(jì)飛行航線、從研究自動(dòng)避障策略到設(shè)置應(yīng)急返航程序，團(tuán)隊(duì)成員從多方面優(yōu)化吊運(yùn)方案。現(xiàn)場(chǎng)吊運(yùn)時(shí)，團(tuán)隊(duì)采用雙控接力方式，飛手使用小型無人機(jī)伴飛，指導(dǎo)重載無人機(jī)飛行和卸載物品；采用多點(diǎn)掛鉤與緩沖墊等技術(shù)措施，保證重物落地時(shí)不傾倒、不泄漏。經(jīng)一個(gè)多月奮戰(zhàn)，物資吊運(yùn)任務(wù)順利完成，作業(yè)全程實(shí)現(xiàn)“零道路修筑、零植被破壞、零物資墜落損耗”。

一年以來，團(tuán)隊(duì)基于不同地區(qū)、海拔、風(fēng)速、吊掛形態(tài)的飛行參數(shù)與作業(yè)規(guī)范，總結(jié)提煉經(jīng)驗(yàn)做法，編制可復(fù)制推廣的高海拔無人機(jī)施工指南，為大規(guī)模推廣低空運(yùn)輸施工模式提供了扎實(shí)的技術(shù)依據(jù)與實(shí)操范本。

集智攻關(guān)突破低空運(yùn)輸技術(shù)

隨著特高壓工程建設(shè)的推進(jìn)，大宗施工物料和大型施工裝備的山區(qū)運(yùn)輸需求增加，索道運(yùn)輸技術(shù)在山區(qū)大坡度適應(yīng)性、環(huán)境低擾動(dòng)性等方面逐漸難以滿足工程需求。團(tuán)隊(duì)不斷開展重載無人機(jī)、系留氣球、動(dòng)力飛艇等低空運(yùn)輸技術(shù)研究。

系留氣球是一種具備長時(shí)駐空、大載重吊運(yùn)能力的新型浮空裝備。2025年11月，在大同—懷來—天津南1000千伏特高壓交流工程豐寧段建設(shè)中，團(tuán)隊(duì)成功實(shí)施500千克級(jí)多索聯(lián)動(dòng)控制系留氣球運(yùn)輸作業(yè)，平穩(wěn)吊運(yùn)塔材組件至300米外的塔位。

▲團(tuán)隊(duì)在大同—懷來—天津南1000千伏特高壓交流工程豐寧段實(shí)施系留氣球運(yùn)輸作業(yè)

面對(duì)物資轉(zhuǎn)運(yùn)存在的運(yùn)距遠(yuǎn)、落差大、風(fēng)力多變、場(chǎng)地狹小等困難，團(tuán)隊(duì)綜合考量選址地近5年地面及高空風(fēng)速風(fēng)向數(shù)據(jù)、周邊村落分布、障礙物距離等因素，選定適合大型系留氣球升空及錨泊、三索聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)布置的場(chǎng)地，采用“局部深挖+鋼筋錨固+水泥澆筑”工藝增強(qiáng)錨泊裝置所需的抗拔力；聯(lián)合中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院，創(chuàng)新設(shè)計(jì)多索聯(lián)動(dòng)系留氣球控制系統(tǒng)，歷經(jīng)7輪方案論證、4次模擬試驗(yàn)，反復(fù)優(yōu)化控制邏輯與結(jié)構(gòu)參數(shù)，攻克強(qiáng)風(fēng)環(huán)境下浮空裝備姿態(tài)失衡、軌跡偏移等技術(shù)瓶頸，最終實(shí)現(xiàn)了對(duì)500千克級(jí)系留氣球的精準(zhǔn)控制。

團(tuán)隊(duì)積極開展動(dòng)力飛艇技術(shù)攻關(guān)，申請(qǐng)立項(xiàng)國家電網(wǎng)公司科技項(xiàng)目，計(jì)劃開展噸級(jí)運(yùn)載飛艇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)、動(dòng)力及姿態(tài)控制技術(shù)、運(yùn)輸施工技術(shù)研究，以提升在高山大嶺、自然保護(hù)區(qū)等特殊環(huán)境中的物料運(yùn)輸能力。

立足電網(wǎng)建設(shè)現(xiàn)實(shí)需求，團(tuán)隊(duì)持續(xù)攻關(guān)山地復(fù)雜環(huán)境下各類飛行操控、載重適配、環(huán)境適配等核心技術(shù)瓶頸，目前已成功突破重載無人機(jī)復(fù)雜地形抗擾飛行、系留氣球多索精準(zhǔn)協(xié)同等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，形成了“重載為主、浮空互補(bǔ)、安全高效、環(huán)境低擾”的電力工程低空運(yùn)輸體系，為特高壓工程建設(shè)和應(yīng)急搶險(xiǎn)提供支撐。

合作共贏搭建協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)

低空運(yùn)輸并非單一技術(shù)、單一企業(yè)能夠獨(dú)立完成，需打破傳統(tǒng)壁壘，推動(dòng)創(chuàng)新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈深度融合。

2025年6月，電力工程低空裝備及應(yīng)用技術(shù)交流會(huì)在河南鄭州召開。會(huì)上，由國網(wǎng)工研院電力工程低空運(yùn)輸技術(shù)團(tuán)隊(duì)牽頭，組建了電力工程低空裝備創(chuàng)新聯(lián)盟。聯(lián)盟成員包含50余家無人機(jī)研究、制造和應(yīng)用的上下游企業(yè)，橫跨電力工程和低空經(jīng)濟(jì)兩大產(chǎn)業(yè)，構(gòu)建起集電力低空裝備技術(shù)研發(fā)、成果轉(zhuǎn)化與場(chǎng)景應(yīng)用的聯(lián)動(dòng)生態(tài)。

▲系留氣球運(yùn)輸作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)

聯(lián)盟成立以來，成員單位聯(lián)合共建實(shí)驗(yàn)室，聚焦重載無人機(jī)低空吊運(yùn)、帶電作業(yè)機(jī)器人搭載等特殊工況需求開展檢測(cè)驗(yàn)證技術(shù)攻關(guān)。目前，聯(lián)盟以重載無人機(jī)、浮空器等裝備為突破口，協(xié)同推進(jìn)技術(shù)研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)制定、實(shí)驗(yàn)室共建與合作項(xiàng)目落地，逐步打通從技術(shù)研發(fā)、成果轉(zhuǎn)化到場(chǎng)景應(yīng)用的全鏈條。

團(tuán)隊(duì)積極開展對(duì)外技術(shù)交流，先后與多家國內(nèi)頂尖航空科研機(jī)構(gòu)，在無人直升機(jī)和浮空器設(shè)計(jì)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用等領(lǐng)域進(jìn)行深度交流與合作。在技術(shù)聯(lián)合攻關(guān)過程中，一批青年科研人員迅速成長，他們有的深耕無人機(jī)總體設(shè)計(jì)，有的專注系留氣球氣動(dòng)設(shè)計(jì)，有的主攻工程應(yīng)用落地……形成技術(shù)研發(fā)與工程應(yīng)用相互支撐的良性循環(huán)。

電力工程低空運(yùn)輸技術(shù)團(tuán)隊(duì)勇闖電力工程低空運(yùn)輸技術(shù)這片“無人區(qū)”，矢志創(chuàng)新、拼搏奉獻(xiàn)，努力解決工程物料運(yùn)輸難題，在蒼穹之下、群山之上打通了一條條綠色高效的“空中通道”。

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