向“低空”寻未来，“天目山一号”完成首飞演示

“3、2、1……”随着号令，一架黑白相间，起飞重量将近25公斤的无人机，快速转动着黑色旋翼，缓缓向天空飞去，逐渐消失在人们的视野中。

试飞的无人机叫“天目山一号”，属于工业级无人机，是全球首款百公里级氢动力长航程多旋翼无人机。

“天目山一号”无人机 图源：天目山实验室

8月26日下午，“天目山一号”无人机的首飞仪式在北京航空航天大学杭州国际校园举行。在一个半小时的飞行演示过程中，无人机各系统设备工作正常、状态良好，过程中还实时传回清晰的地面画面。

此次飞行，是“天目山一号”经过系统优化，突破续航时长4小时极限值后的首次飞行。在完成预定飞行路线后，无人机顺利返航，首飞圆满成功。

全球首款百公里级氢动力长航程多旋翼无人机来了

今年全国两会期间，低空经济首次被写入政府工作报告。低空经济作为新质生产力的重要代表，正受到越来越多的人关注。

当前，无人机行业面临的最大挑战在于“续航能力”的突破，谁能实现更长的飞行时间，谁就将在新兴的低空经济领域中占据先发优势，引领行业的未来发展。

“现阶段以锂电池供电的工业无人机续航时长普遍不足1小时，飞行半径只有几公里，较难满足如广域测绘、长距离巡检等大范围长时间作业。”“天目山一号”总师徐伟强向记者介绍，“‘百公里则意味着无人机能够跨越整个无人区域。”

“天目山一号”无人机 林久昀/摄

“天目山一号”是天目山实验室“高性能机载氢动力系统研制及应用”团队为解决工业无人机续航能力和耐低温性能不足的行业痛点问题而研发的无人机。

“我们无人机的优势就在续航能力，最大续航可达4小时，而且具备一键自主起降、100公里连续作业、-40℃环境长时续航、恶劣地貌下带载仿地飞行超2小时等能力。”徐伟强表示。

“天目山一号”的长续航，离不开它有一颗强大的“心脏”——氢燃料电池动力系统，该系统由团队完全自主研发，其中采用的风冷燃料电池堆，能量密度最大可超过1000 Wh/kg，约为锂电池的5-6倍，极大地提高了无人机续航能力。

“天目山一号”在测试 图源：天目山实验室

徐伟强表示，氢能源具有能量密度高、无振动噪声、宽温域等优点，可以很好地解决油动和电动的弊端。此外，氢能源的最终产物只有纯净水，相比于电动或油动无人机，对环境的污染更小。

不仅如此，“天目山一号”还是全球首款集成降落伞设计的量产型氢动力无人机。也就是说，如若飞行过程中出现意外，“天目山一号”会自动弹出降落伞，以降低坠机危险，提升了无人机的安全性和可靠性。

“希望明年能飞上珠穆朗玛峰”

此番系统优化前，“天目山一号”氢动力无人机已在油气勘探、电力巡检、应急救援、森林防护、水利监测等多场景进行过示范应用。

早在2015年，徐伟强便带着团队开始了对无人机用燃料电池技术的研究。“由于当时无人机企业对氢动力系统也还不够了解，无法搭载我们的氢动力系统形成好的氢无人机产品，自己打造理想的氢动力无人机的想法，就是从那时应运而生。”

然而，通往成功的路并不是一帆风顺的。

“天目山一号”无人机在测试 图源：天目山实验室

“在氢动力问题的整治、前端技术开发的过程中，我们也经历了无数次的失败和问题，但最后我们都坚持下来。”徐伟强说道。

让徐伟强最为深刻的是，当他们带着“天目山一号”去内蒙古根河测试时，面对的是零下几度甚至更低的严寒天气。在这样恶劣的条件下，他们不得不持续工作好几个小时，严寒几乎让每个人的手都冻得僵硬，连最基本的操作都变得异常艰难。

在-40℃环境测试 图源：天目山实验室

尽管手指几乎失去了知觉，呼吸间满是刺骨的寒意，但徐伟强和他的团队没有一人退缩。最终，“天目山一号”在完成极寒条件飞行测试，成为首款实现-40℃环境连续飞行超100分钟的多旋翼无人机。

过去半年来，“天目山一号”已经过重重考验。

如在陕北开展天然气管线泄漏巡检的示范作业，携带多载荷在地势起伏的黄土高原仿地飞行超2小时，连续巡检50千米；在西藏林芝海拔超过4500米的高原完成高原低氧环境下的连续飞行测试，飞行状态良好。

“天目山一号”在极端环境下的成功表现，也让他们对未来充满了信心和期待。“接下来，我们将重点去突破高原低氧含量环境，希望明年‘天目山一号’能够飞上珠穆朗玛峰。”

天目山实验室的代表性创新成果转化

“天目山一号”的首飞成功，拉开了天目山实验室系列标志性成果转化的序幕。

天目山实验室是浙江省人民政府批准设立的航空浙江省实验室，是浙江省“双十”平台中唯一聚焦航空领域的高能级平台，也是支撑浙江省高水平建设民航强省、打造低空经济发展高地最重要的创新策源地。

图源：天目山实验室

作为天目山实验室“高性能机载氢动力系统研制及应用”团队的负责人，自2022年立项以来，徐伟强带领团队爬过无人机领域的一座又一座高山。

突破氢动力无人机系列关键技术研究，形成“天目山一号”氢动力长航时无人机型号；实现了实现多场景应用；参加相关强制性国标编写，为推动绿色航空技术与低空经济产业发展作出贡献……

“‘天目山一号’一直是在北京航空航天大学和天目山实验室产学研支持下，进行技术开发和型号研制，在这过程中，我们也在积极推进产业化。”徐伟强透露，在多方支持下，他们还成立了杭州天目氢鹏科技有限公司，未来团队将会在浙江进一步推动产业化项目落地，共同构建产学研合作高效联动机制，加快形成新质生产力，助推“低空经济”加速起飞。