新机首飞新势力

作者: 王妙香

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通用航空领域

2023年3月下旬,中国工程院院士杨凤田倡导的首款四座氢内燃机飞机验证机在沈阳某机场完成首次飞行。该飞机搭载了一汽集团基于“红旗”汽油机开发的第一款2.0L零排放增压直喷氢内燃机,是我国第一架自主研制以氢内燃机驱动的通航飞机。

在辽宁省科技厅“四座氢内燃机飞机验证机研制”项目的资助下,沈阳航空航天大学组织辽宁通用航空研究院自2021年起开展项目开发。

在辽宁通用航空研究院开发的“锐翔”系列电动飞机的基础上,辽宁通用航空研究院、一汽研发总院、哈尔滨工业大学、天津大学、联合汽车电子有限公司、北京理工大学、天津内燃机研究所(天津摩托车技术中心)、北京久安通氢能科技有限公司等单位密切合作,组成以杨凤田院士领导的技术团队,开展氢内燃机航空应用论证,基于一汽集团研发的“红旗”2.0L零排放增压直喷氢内燃机专用发动机进行航空适应性设计升级,开展了对四座氢内燃机飞机验证机的研究。

据了解,该款飞机采用上单翼、低平尾、前置螺旋桨、前三点式不可收放起落架的布局形式;机翼展13.5米,机长8.2米,使用高压气态储氢,储氢重量4.5千克,巡航时速为180千米,氢内燃机最大热效率大于43%,综合热效率大于40%,留空时间大于1小时。

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水上电动飞机
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由于氢内燃机对氢气纯度没有特殊要求,可以使用内燃机行业现有的技术和生产线,因此与氢燃料电池相比具有更高的价格优势。该飞机以氢为动力源,具有热值高、无污染、资源广泛等优点。在降低碳排放的同时保持较高的工作效率,有助于尽快实现航空业的“双碳”目标。

通过四座氢内燃机飞机验证机的成功首飞,验证了氢内燃机作为航空动力的可行性,克服了一系列关键技术,为氢动力飞机的后续发展奠定了坚实的基础。

2022年7月,美国俄勒冈州的Vans公司的RV-15飞机实现首飞。RV-15是该公司的第一种上单翼飞机,面向偏远地区市场。

同月下旬,大合公司的Kodiak 900获得FAA的型号合格证,该款机型属于Kodiak 100系列机型的加长型,计划于2023年开始交付。继承了Kodiak 100作为野外STOL(短距起降)和多用途飞机的卓越品质,Kodiak 900飞机机身长度延长了1.19米,可提供更多的乘客空间和货物空间,客舱总容积增加了 20%,达到8.7立方米,巡航速度提升至389千米/时,有效负载更大,航程可达2090千米。

2022年3月,赛斯纳公司的“空中信使”双发多用途涡桨飞机获得了FAA的型号合格证。2个月后,该公司向其启动客户联邦快递交付了第一架赛斯纳408“空中信使”,是联邦快递50架订单中的第一架。

电动航空领域

随着电推进技术的不断进步,人们对电动飞机的热情日益高涨,电动飞机的研制持续推进。

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赛斯纳公司的“空中信使”

2023年3月,由沈阳航空航天大学辽宁通用航空研究院研制的全球首架双座水上电动飞机RX1E-S,在甘肃省永靖县刘家峡风景区正式交付给首家用户甘肃黄河通用航空有限公司。据介绍,RX1E-S双座水上电动飞机是全球首款浮筒式双座水上电动飞机,以锂电池作为推进能源,碳排放量为零,具有电推进系统运行平稳、噪声低、展弦比大、滑翔性能好等优点。

飞机运行只需合适的水域面积即可,对基础设施要求和使用维护成本较低。飞机的系统集成化程度高,操作简便、简单易学,可以应用于初级飞行员培训、私人交通工具、旅游观光、航空摄影和航空测绘等领域,应用前景十分广阔。

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中国自主研制的电动飞机
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全球首架双座水上电动飞机

近年来,沈阳航空航天大学充分发挥航空特色教育科研资源优势,积极探索推动新能源航空设计、制造、试验、适航、运营和人才培养的全产业链发展,面向绿色航空、能源动力及国防建设等领域重大需求,在国内开辟了新能源电动飞机研究领域,研制出系列新能源电动飞机型号,先后3个型号通过民航局适航审定,10个型号实现科研验证机首飞。未来3年,沈航将持续着力强化科技教育人才支撑,助力辽宁智造强省建设,为辽宁实现全面振兴新突破贡献力量。

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德国沃珑空泰公司的Volo系列飞行器

2022年9月,Eviation航空公司的9座级全电动飞机Alice在华盛顿格兰特县国际机场首飞成功,在空中共飞行了8分钟,飞行高度约1070米。这款飞机的设计航程为440海里(815千米),最大巡航速度为463千米/时;有效载荷为1134千克,最大起飞重量可达7484千克。未来,Eviation希望能够在2027年交付基于Alice 开发的客运和货运电动飞机。

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全电动飞机Alice

2022年6月,德国Elektra Solar公司的双座飞机进行了20分钟的首飞;以色列初创公司AIR表示其AIR ONE双座原型机成功完成了一系列悬停测试,为2023年年初的无人驾驶飞行做准备。

继2021年12月完成了双座VoloCity全尺寸原型机的首飞后,6月,总部位于德国的沃珑空泰公司完成了4座VoloRegion空中出租车的首次飞行,该机型主要用于区域航班。

2022年4月,德国氢动力初创公司H2Fly的4座HY4氢动力客机从斯图加特基地飞到弗里德里希港,飞行距离124千米,标志着氢动力客机首次在两个商业机场之间实现飞行。HY4于2016年首飞,至今已完成90多次飞行,均采用了气态氢存储。H2Fly现在已用更强大的燃料电池系统(第七代)对HY4进行了改装,为带有液态氢存储的试飞做准备。液氢储存将首先在HY4上安装,与气态氢系统并联安装。

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湾流G800公务机

2022年1月,日本ZEVA公司所开发的零排放电动垂直起降飞机(eVTOL)首飞飞行测试在美国华盛顿州塔科马进行,目的是获得美国联邦航空管理局(FAA)的适航证书。ZEVA无人驾驶飞机一共飞行了4次,进行了受控悬停、模拟低速滑行(地面驾驶)机动、垂直爬升机动等测试,共计飞行4分钟以上。

商用航空领域

2022年6月,湾流公司在其佐治亚州萨凡纳总部完成了新型G800公务机的首飞。G800将是该公司历史上航程最远的飞机,马赫数0.85时最大航程为8000海里(14816千米),马赫数0.9时最大航程为7000海里(12964千米)。该机型最多可搭载19名乘客,由两台罗罗“珍珠”700发动机提供动力。

同月,空客公司首架超远程型A321XLR飞机在德国汉堡芬肯维尔德机场首飞,共飞行约4小时35分钟。此次首飞测试了飞机的飞行操纵系统、发动机等主要系统。该款飞机设计载客量为180至200人,航程4700海里(8700千米),计划2023年获得欧洲航空安全局的认证。

2022年1月,空客公司的C295飞行试验台2号(FTB2)技术验证机成功首飞。FTB2是欧盟“清洁天空”2计划和“地平线”2020计划的飞行验证机,用于测试未来多用途支线飞机技术——包括用于降低噪声、减少二氧化碳和氮氧化物排放的新材料和新技术。FTB2技术验证机采用了新的高效半柔性机翼、新的翼梢小翼和一个集成在机体顶部的卫星通信天线,同时采用了全新的飞行控制算法以便在飞行中获得更高的升力。

完成使命实现最后一架交付的机型

虽然新机型的首飞显示了该行业的进步,但同时,也有一部分机型结束了服役,一个时代的里程碑也结束了。

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空客A321XLR

2022年12月,波音公司华盛顿州工厂下线最后一架波音747飞机,这意味着,经过半个多世纪的发展,波音747将正式停产。据悉,作为世界上第一种双通道飞机,747的生产始于1967年并持续了54年之久,总产量达到1574架。最后一架747是747-8F货机。

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庞巴迪Learjet

2022年3月,庞巴迪生产的最后一架Learjet 75公务机从威奇托机场起飞,交付给北方航空管理公司。自1964年交付了第一架Learjet 23飞机以来,庞巴迪公司已交付了3000多架Learjet系列飞机。尽管Learjet已经停产,但庞巴迪承诺,将继续为Learjet系列飞机提供服务和零部件支持,确保目前服役的飞机在未来保持良好的飞行状态。

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空客“海豚”直升机

2022年1月,空中客车直升机公司向西班牙海关交付了最后一架AS365 N3型号“海豚”直升机,据了解,此次交付的是由空客直升机公司在马里尼亚纳生产的最后一架“海豚”系列直升机。自1972年以来,这一产品线已总计量产1100多架,交付至220多个运营商,并先后在70多个不同国家累计执行超700万小时的飞行任务。

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