国内直升机产业奋楫低空经济浅谈

作者: 吴超腾

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“竹蜻蜓”是农业经济时代人类对飞行梦想的心灵寄托,在流传了2000年以后,这颗梦想的种子终于在18世纪西方文艺复苏的思想碰撞中得以生根发芽,在工业革命的技术革新中绽放出生命之花。直升机作为低空飞行的主要装备,在军民用领域都发挥着重要作用,因此受到世界各国的高度重视。在新时代的今天,我国直升机产业作为低空经济的典型代表,面临时代的冲击,也经受时代的洗礼,正以新的姿态破浪前行。

一、传统直升机产业探路低空经济发展

直升机真正实现低空飞行源于1939年西科斯基设计的VS300的横空出世,单旋翼带尾桨的形态成为现代直升机雏形,世界低空经济由此兴起。直升机技术因世界战争的军事需求得以快速发展,并随着战争方式的演化升级不断发展成熟。以美国为例,从早期的侦察、指挥、通信和救护直升机,到专用武装直升机;从为反坦克、战术运输和空战需要而发展的“眼镜蛇”系列、AH-64系列和CH-47系列,到为追求速度优势而研发的V-280倾转旋翼机、S-97高速直升机等,直升机发展不断在适应新的作战需求。第二次世界大战结束后,经济社会发展需要成为直升机产业快速发展的主要驱动力,安全、经济、绿色、驾驶和维护简便等成为重要指标,推动直升机快速从军用向民用转化,民用直升机产业的快速发展使直升机应用逐渐渗透到社会活动的各个环节,成为当代人民追求美好生活不可缺少的重要工具之一。

世界直升机产业长期作为低空经济的主要产业,发展至今已经形成了庞大的规模。据不完全统计,截至2021年底,全球现役军用直升机约有2.2万架,在役民用直升机数量超过了3.4万架。尤其在民用直升机领域,进入21世纪以来一直保持高速的增长趋势,近10年来年均交付量达到了1000架左右,2019-2022年受到疫情影响有所波动,到目前已基本恢复疫情前的水平。强劲的市场需求,带动直升机上下游产业链一直保持旺盛的发展态势,也因此直升机产业发展一直受到各国的重视。

目前全球近20个国家能够生产直升机,总体形成以美国、欧洲、俄罗斯三足鼎立的发展态势,长期主导世界低空经济发展。美国在军用直升机领域占据主导地位,西科斯基、波音、贝尔、罗宾逊等世界著名直升机制造商均在美国,其中西科斯基、波音以军用直升机为主,贝尔、罗宾逊以民用直升机为主。欧洲的空客直升机公司和莱昂纳多公司是目前民用直升机领域的领头羊,AS350“小松鼠”、AW139等系列产品广受市场青睐。俄罗斯直升机继承了苏联时期的完整产业体系和市场基础,其核心产品米-8/17系列直升机在军民用市场均有较好表现。

我国传统直升机产业起步较晚,从1958年新中国第1架直升机成功首飞至今,已经走过66年发展历程,实现了从无到有、从弱到强,从跟跑到并跑、从研仿到自主的跨越,成为世界直升机产业的一支重要力量。我国直升机产品谱系涵盖1吨级、2吨级、4吨级、6吨级、8~10吨级、13吨级等系列化直升机产品。尤其是直10、直20直升机的诞生,使我国直升机技术向前迈进了一大步,赶上世界先进水平,并在部分领域实现领先超越。进入新时代以来,我国大力发展民用直升机,AC311、AC312、AC313直升机率先推出,大幅拉近了与国外民用直升机的技术差距。迭代升级的AC311A.AC332、AC352、AC313A直升机以及系列新研型号,大幅提升市场竞争力,推动我国直升机产业成为世界直升机产业竞争格局中的一股新兴势力。

二、新兴技术创新引领直升机产业变革

传统直升机技术经过80余年的迭代发展,早已趋于成熟,性能潜力得到了充分挖掘。在生产力需求的牵引和社会创新活动的推进下,以高速、绿色、无人、智能为代表的新技术快速兴起,推动世界低空经济发展内涵更加丰富、产业结构不断升级,也为我国直升机产业实现弯道超车提供可能。

一是高速化。高速飞行能力是航空装备始终不懈的追求目标。当前,最快的地面运输速度已经达到了400千米/小时,正向着450千米/小时发展,这个速度已经超越了常规构型直升机的速度极限。为了追求突破,各国对直升机构型进行了创新,主流做法主要有两种:一是采用共轴刚性旋翼+推力尾桨构型,典型代表有美国S-97直升机;二是倾转旋翼构型,典型代表有V-22倾转旋翼机。目前,高速飞行能力无疑已经成为各国下一代直升机或者说旋翼机最重要的特征。美陆军“未来垂直力”项目首要要求就是竞争机型必须具备高速飞行能力。欧洲的“下一代民用倾转旋翼机”目标巡航速度将达到556千米/时。

二是绿色化。绿色化发展的概念在工业界早已深入人心。在“双碳目标”引领国内经济发展的同时,绿色发展也成为国际航空业的共识。2019年的巴黎航展上,空客、波音、达索、GE、罗罗、赛峰、联合技术等7家全球领先的航空业首席技术官发布联合声明,提出2050年前将所有民用客机的二氧化碳排放总量降至2005年的一半,并提出航空业碳减排的三大技术解决方案。2021年,七大制造商第二次发布联合声明,提出了未来实现航空业可持续发展的五项新举措。绿色环保、节能减排已经成为世界航空发展的新潮流。在直升机领域,美国NASA将提高直升机的环保性列为今后6大重点工作方向之一:欧洲的“下一代民用倾转旋翼机”和“快速经济高效旋翼机”都强调了对环保性的要求:而引领直升机绿色发展新潮流的最典型代表,当属电动垂直起降航空器(eVTOL)的快速兴起。

三是无人化。无人化是直升机发展的必然趋势。“无人”则不存在人员伤亡风险,这个特点让无人机相较于有人机,同时具备了更大的任务效能和更高的成本优势。2020年在阿塞拜疆和亚美尼亚的武装冲突中,无人机第一次在战争中发挥了决定性作用,这次冲突大幅提升了无人机在现代战争中的地位和作用。在随后的俄乌冲突、巴以冲突、中东地区各种冲突中,无人机的应用更加频繁。无人机已成为各军兵种“革命性转型”的重要标志。除了军用方面,无人机在民用方面同样用途广泛,比如疫情期间,无人直升机被广泛用于监控、巡查、喊话、测温、消杀、物流等多个领域。

四是智能化。以人工智能技术为代表的新兴技术正在引领新一轮产业革命,并推动现代战争形态和人类社会生活方式加速进入智能化时代。新时代技术发展的红利深刻影响着现代直升机产业的发展。当前,直升机智能化在辅助飞行、辅助决策、智能驾驶、有人/无人协同等多个领域都取得了丰硕的成果。在市场需求和战争需求的牵引下,具备智能感知、智能认知、智能协同、智能决策、智能执行等高度智能化能力的直升机装备正在一步步走进现实。

三、我国加快推进低空经济改革与实践

进入21世纪,我国加快推进低空经济改革,持续释放低空空域资源,为技术创新赋能,为产业发展增效,有力推动直升机产业加速发展,带领我国低空经济成为发展新引擎。我国低空经济改革大体可分为以下四个阶段。

第一阶段,改革论证期(2000-2010年)。筹划论证低空空域管理改革,明确总体设想,统一思想认识。我国低空空域管理曾长期处于封闭状态,2000年低空空域管理改革第一次列入国家空管委年度计划,让广大从业人员看到低空经济发展的希望,但改革之路仍然充满艰辛。一直到2010年,这期间主要是明确改革的总体设想和主要任务,统一改革的思想认识。

第二阶段,初步探索期(2010-2015年)。低空空域管理改革集中试点,低空经济产业分布发展。2010年,国务院、中央军委发布《关于深化我国低空空域管理改革的意见》,将我国低空空域改革往前推进了一大步。这份文件明确了我国低空空域改革的总体目标和阶段目标,明确了管制、监视、报告三类空域的不同管理方式,推进了14个改革试点,极大地释放了低空经济发展的活力。与此同时,国家在民航、旅游、体育、应急等各个领域的产业政策中对低空经济发展予以支持,短途运输、通航旅游、医疗救助、无人机应用等各类新业态不断涌现,国内直升机产业开始呈现多元化发展。

第三阶段,改革拓展期(2015-2021年)。低空空域管理精细化、综合化、协同化发展,以通航产业为主的低空经济产业快速发展。从2015年起,我国开始在全国密集推进低空空域精细化、综合化、协同化管理试点,一系列便捷化的低空飞行服务保障措施在各地上演。2016年,国务院办公厅发布《关于促进通用航空业发展的指导意见》,中国民航局印发《通用航空发展“十三五”规划》,一系列“放管服”改革措施和产业支持政策陆续出台,一大批通用航空示范项目不断推出,国家层面的战略布局,点燃了各级政府和广大投资者、从业者发展通用航空产业的热情,以无人机、旋翼机为代表的新的直升机产业形态逐步兴起。

第四阶段,加速推进期(2021年至今)。低空经济纳入国家战略规划,开始加速发展。2021年2月,中共中央、国务院印发《国家综合立体交通网规划纲要》,提出发展交通运输平台经济、枢纽经济、通道经济、低空经济。“低空经济概念”首次被写入国家级规划。2023年12月,中央经济工作会议明确将“低空经济”列为国家战略性新兴产业。2024年3月,“低空经济”首次写入政府工作报告。以直升机、无人机、eVTOL等为代表的“低空经济”在全国各地加快发展,成为新时代经济增长新引擎。

四、国内直升机产业领跑低空经济

世界低空经济产业变革的帷幕已经拉开,我国直升机产业在科技创新和低空经济改革的双重驱动下,在消费升级的市场因素的催化下,正在以新的态势融入全球竞争,引领低空经济发展。

传统直升机铿锵前行。传统直升机产业是我国高质量发展的重要组成部分。长期以来,我国直升机装备依赖于国外直升机品牌。进入新时代,国产直升机装备加速发展,以航空工业昌飞、哈飞为主要力量的国产直升机制造商,着眼社会经济发展需要,加快民用直升机产业发展;持续提升市场规模,全面推动国产直升机在警务执法、森林消防、医疗救护、低空旅游、农林服务等多个领域广泛应用:尤其在应急救援领域,着力建设航空应急救援重点实验室,构建航空应急救援标准体系,拓展国产直升机应急救援能力,有力支撑国家应急救援体系建设和直升机产业发展,成为我国低空经济发展的重要支柱力量。

无人机应用引领风尚。我国无人机产业无疑是低空经济发展的时代产物,以大疆为代表的民营企业敏锐捕捉市场需求,聚焦科技创新,加强自主研发,带动国内无人机产业不断升级。根据深圳市无人机行业协会数据显示,截至2023年底,全国实名注册无人机已达126.7万架,无人机运营企业数量1.9万多家,年产值达到1520亿元,2024年国内市场规模将达到1600亿元。我国已经多年位居世界第一大民用无人机出口国,在无人机领域的专利申请量占全球70%以上,引领全球民用无人机产业发展。

eVTOL产业全球争锋。电动飞机的概念由来已久,随着电池、电源管理、电传飞控、轻型复合材料结构等关键技术的突破,城市空运等的迫切需求,绿色航空的深入推进,电动垂直起降飞行器(eVTOL)得到了广泛关注和快速发展。2016年,美国优步公司提出Uber Elevate体系,随后在世界范围内掀起eVTOL发展潮流。国内eVTOL发展研究基本同步开展,2016年广州亿航推出了第一代产品“亿航184”,今年4月升级版的EH216-S已经率先拿到全球首张无人驾驶载人航空器生产许可证(PC)。除了广州亿航,还有峰飞航空、沃兰特、小鹏汇天、沃飞长空、御风未来等一批国内优秀企业竞相角逐,将全面开启城市空中交通时代。

大风起,云飞扬。这是一个创新的时代,一切变化皆有可能。低空空域的改革为我国直升机产业发展扫平了障碍,低空经济的巨大发展潜力预示着我国直升机产业的广阔空间,新兴技术的发展为我国直升机产业提供了弯道超车的可能。拥抱技术、拥抱市场、拥抱时代,我国直升机产业正在把握最大的历史机遇,以新的姿态,乘风加速,奋楫前行。

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