中小型无人机的短板,从来不在机身,而在动力。传统锂电池能量密度提升缓慢,多旋翼电动平台续航普遍只有三四十分钟到一小时,撑不起长距离巡检、物流与靶机这类任务,市场对涡喷、涡扇等燃油动力的需求因此快速抬头。但燃油发动机眼下仍靠基于固定参数的PID控制律运转:油门一旦快速突变、飞上高空稀薄大气,这类非线性工况就让推力响应与燃油经济性难以兼得,为了不把发动机推入喘振,控制系统还不得不保守地限制供油,于是动态响应和任务效率又被进一步牺牲掉。要更猛的动力,就得冒更险的工况;要安全,就得让出性能——这道两难,是行业迟迟没解开的结。
另一重负担来自维护。绝大多数中小型航空发动机至今仍按固定周期保养,系统并不清楚涡轮叶片、轴承这些关键部件此刻究竟退化到了什么程度:定期维护因此常常是过度维护,钱花在不必动的部件上;而真正可能引发非计划停飞的隐患,又未必赶得上下一次保养窗口。对一支要靠出勤率说话的无人机队来说,这种“看不清状态、只能按时拆检”的模式,直接压在全生命周期的成本与可用性的账上。
更难绕开的是供给。这一推力级别的动力,长期要么依赖进口,要么握在体制内院所手里,市场化的国产供给存在明显缺口;国外同类产品——捷克的PBS Velká Bíteš、德国的JetCat等——价格通常是国产的三到五倍,供货周期长,还随时可能因地缘政治因素断供。工信部等四部门已经把话挑明:到2027年,无人机核心部件的自主供给率要提到70%以上。需求是现成的,约束是硬的,缺的是一条既能自主、又足够聪明的技术路径。
这三件事其实指向同一个缺口:一套既能把动力性能榨出来、又不至于拿安全冒险,还能实现国产的中小型航空动力方案。玉踪科技想填的正是这个缺口,而它切入的方式,是把人工智能放进发动机的控制回路里——只是第一步,先想清楚怎么把AI管住。
让AI接管控制,前提是先把它关进“安全笼”
玉踪科技选择的技术路线是安全约束深度强化学习(Safe RL)。团队没有一上来就追新算法,而是把SAC、TD3、PPO等主流的强化学习控制算法逐一对比:SAC探索效率高但训练不够稳,TD3的确定性输出适合控制却样本利用率偏低,最后落在PPO上——因为PPO在策略更新时靠裁剪机制天然给出了一层信赖域约束,方便再往上叠安全屏障函数(CBF)、动作限幅和独立的保护逻辑。换句话说,AI的每一条控制指令在被执行前,都要先穿过一道预设的安全边界,超出范围就作废。
这里有个和直觉相反的设计:AI并不拥有最终拍板权。玉踪科技采用的是“AI建议、传统控制器裁决”的双余度架构,AI的输出要经安全包络监视器校验后才放行,真正的最后防线始终由独立的传统保护逻辑守着。换来的是团队想要的性能空间——按仿真环境的初步验证,相比传统PID,加速时间有望缩短15%到20%、油耗有望降低5%到8%,喘振裕度的设计目标是最小不低于8%、动态波动带来的裕度损失控制在5%以内。但这些数字目前都还停在仿真和设计目标层面,团队在文档里写得很直白:实际性能待台架试验验证。
要把一个会算力的模型放进发动机这种安全关键系统,实时性和可认证性是两道绕不过的坎。工程化上,AI推理模块计划跑在航空级嵌入式平台(比如Xilinx UltraScale+ FPGA或车规级的NXP S32V)上,网络经过量化蒸馏做轻,控制回路的目标响应时间压在一毫秒以内。更难的是认证:AI用在安全关键系统上,全球航空当局目前都还审慎,CAAC、EASA、FAA都没有成熟的AI控制律认证标准。玉踪科技没有回避这一点,而是把路径设计成“先以传统控制为主、AI性能增强为辅”,先降低准入难度,再参照EASA的《AI in Aviation Roadmap》和CAAC的相关指南,逐步向认证靠拢。
再加一层“看得懂自己”的健康管理,和两台还没造出来的发动机
控制之外,玉踪科技想解决的是前面那笔维护账。它规划里的健康管理平台,核心是一个融合Transformer与LSTM的混合模型:Transformer负责从长序列传感数据里抓全局关联,LSTM处理时间序列的局部动态,两者配合去预测涡轮叶片、轴承等关键部件的剩余使用寿命(RUL),再结合数字孪生把物理发动机的状态同步映射到虚拟空间。目标口径是故障诊断准确率不低于90%、排气温度裕度(EGTM)预测平均精度高于90%,把定期维护升级成“退化到阈值才触发”的条件维护,预期把非计划停飞率压低六成以上、把全生命周期运维成本降三到四成。同样,这些都建立在真实运行数据积累之后才谈得上验证的前提上。
落到产品上,玉踪科技排了两代节奏:第一代是100kgf推力级的微型涡喷,面向靶机、测试和中小型无人机,计划24个月内完成首台样机总装、30个月左右做首次地面台架试车、42个月完成首轮飞行验证、48个月内小批量交付;第二代是更小推力的涡扇,还在预研,目标燃油消耗率比同级传统涡喷再降25%以上。需要说清楚的是当下所处的位置——按其融资文档的自述,项目目前完成了算法概念验证,尚未造出样机。整个研发遵循“数字仿真、半物理仿真、台架试验、飞行验证”四级递进,一级一级往前拱。
至于怎么赚钱,玉踪科技设计的是一条从硬件往软件和服务走的曲线。最基础的是发动机整机销售,第一代产品目标单价10万到20万元,早期硬件毛利率在20%到30%之间;等AI控制算法和健康管理平台技术成熟并拿到认证,再以年度授权或按发动机运行小时付费的方式卖软件,这块边际成本低,成熟期毛利率目标是80%以上;再往上,基于数字孪生的预测性维护按台数或飞行小时订阅,把一次性的硬件买卖变成持续性的服务收入。按它的财务预测,项目第三年才形成约320万元的小规模试交付收入,第五年做到4600万元并实现经营性盈亏平衡。
把赌注押在“自主可控”这道题上,以及这笔钱要换什么
它的目标客户很清楚。军用一侧是航天科工、航天科技、中航工业等院所和装备采购部门,重点做靶机、侦察等中小型无人机的型号配套;民用一侧是无人机整机厂、通航和物流企业;此外还有公安、消防、应急这类政府部门。市场空间据前瞻产业研究院测算,2026年国内无人机用中小型航空发动机规模预计有20亿到50亿元,其中特种无人机与靶机动力约占四成——这也正是玉踪科技初期主攻的方向,计划在A轮前完成三到五家军工院所的客户验证。
团队的底色是“航空发动机加人工智能”的交叉。创始人黄建是机械工程出身,做过多个型号的发动机研制;负责AI算法的吴爱强专注深度强化学习与工业控制优化,有把Safe RL用在安全关键系统上的实战经验;团队里还有做过试验数据采集与PHM平台的软件工程负责人、空气动力学与结构设计负责人等,核心成员多有四川大学的航空、物理、机械背景,并计划与中国航发下属研究所、中科院工程热物理研究所等机构做产学研协同。
玉踪科技此轮想做的,是启动种子轮/天使轮融资,具体融资金额与投前估值尚未对外披露。据其规划,资金将主要投向AI算法开发与半物理仿真平台搭建,其余用于核心团队建设、设备与场地、资质合规及预备金。它对应的是一个相当明确的目标:24个月内完成算法闭环验证与首台发动机总装,约30个月做首次台架试车。而团队自己也承认摆在面前的硬骨头——样机和台架数据还没落地,AI控制律的认证在全球都无先例,回报周期被估到五到八年。这些都不是靠一笔钱能直接跳过的问题。对一家还在“从概念验证往样机走”阶段的早期硬科技团队来说,真正要回答的,是发动机能不能在台架上把仿真的那组数字兑现出来。
玉踪科技是一家为无人机提供智能航空动力的公司,业务覆盖发动机自适应控制与健康管理,目前处于种子轮/天使轮融资阶段。