我国绿色通航产业发展研究

□ 石 峰 范振伟

一、发展绿色通航产业的必然性

1.通航产业

参照国务院、中央军委关于《通用航空飞行管理条例》的规定，通用航空（以下简称通航），是指“除军事、警务、海关缉私飞行和公共航空运输飞行以外的航空活动，包括从事工业、农业、林业、渔业、矿业、建筑业的作业飞行和医疗卫生、抢险救灾、气象探测、海洋监测、科学实验、遥感测绘、教育训练、文化体育、旅游观光等方面的飞行活动”。通航相对于民航和军航而言，主要具有机动灵活、快速高效等特点。主要表现在：一是通航的主体是通用航空器，通用航空器相对于民航而言，具有身材小、飞行低、成本低、飞行灵活等特点。二是通航应用领域比较广泛，几乎覆盖到了除民航运输和军事航空以外的所有民事活动领域，广泛的应用领域为通航发展提供了广阔空间。三是通航的内容包罗万象，目前常见的有人工降水、空中施肥、飞机播种、气象探测、海洋监测、空中巡查、医疗救护和航空摄影等。

通航产业是“以通用航空飞行活动为核心，涵盖通用航空器研发制造、市场运营、综合保障以及延伸服务等全产业链的战略性新兴产业体系”。通航产业作为高新技术产业化，是高端装备制造业和新兴服务业的综合体，具有产业链长、服务领域广、辐射作用大等特点。

2.绿色通航

绿色通航是相对于传统通航而提出的概念。参照国家民航局2018年出台的《关于深入推进民航绿色发展的实施意见》，笔者认为，绿色通航可以从狭义和广义两个角度理解。广义的绿色通航，是指绿色发展与通航安全、效益、服务的关系，把绿色发展理念融入通用航空各领域和全过程，开发包括绿色航空器的研制、生产、运营和绿色机场建设，形成从地面到空中、从场内到场外、从生产到管理、从行业到产业的绿色发展新模式。狭义的绿色通航，主要指以绿色航空器的研制、生产和运营等内容，其核心内容是航空器节能减碳及新动能革命。

传统通航存在着耗费能源、大气污染、噪音污染等不足。主要表现在3个方面：一是污染物排放。目前全世界共有28万多架通用飞机，绝大多数使用化石燃料作为产生推力的能源，化石燃料的燃烧除大量碳排放外，还有氮氧化物、硫化物、PM2.5等，严重破坏臭氧层，造成温度升高、恶劣气候、海岸消失等环境、生态和经济问题。二是超细颗粒物排放。通用飞机大多使用排放超细颗粒的活塞式发动机，通用飞机飞行高度多数在1000米以下，给居住在通用机场附近的人群带来潜在的健康风险。三是噪声污染。通用飞机飞得低、飞得近、飞得勤，其噪声污染不可忽视。欧洲委员会要求相对于2000年的技术标准，2050年飞机的噪声级降低65%。如何缓解和解决飞机对环境的影响以及对石油资源的依赖已经成为必须考虑的问题。

目前，很多专家和通航企业已经围绕“先进气动布局”、“降噪”、“绿色材料”等技术问题开展研究，在一定程度上推进了绿色通用航空器的研发与应用，推动了绿色通航的发展。但是，真正的绿色通航一定是在动力能源上实现的根本性变革，也就是不再使用传统能源作为飞机动力，而是采用新能源，如电动力。建立以零碳为特征的资源节约型、环境友好型绿色通用航空体系，必将是绿色航空的未来。

二、沈阳发展绿色通航产业的基础

沈阳市作为东北老工业基地的省会城市，具有得天独厚的发展通航航空的优势，依托沈飞、黎明、沈航、辽宁通航等企事业单位和科研院所，沈阳市已经具备了较为扎实的发展通用航空的基础。并且借助现有的较为完整的航空产业链条，能够很快打造成通用航空的产业链。新能源电动飞机是绿色通航的物质基础。绿色通航产业必须以绿色航空器，即新能源电动飞机的研发与生产为产业链的核心。辽宁通航研究院是我国唯一一家从事新能源（电动）飞机研发与应用研究机构，辽宁通航研究院坐落于辽宁省沈阳市。以辽宁通航研究院为中心的研发生产平台必将成为我国绿色通航产业链的核心。

1.新能源电动飞机的研发基础

辽宁通航研究院自成立之初便致力于新能源电动飞机的研发，2013年，该院自主研发的我国第一款电动力双座轻型运动飞机“锐翔”RX-1E试飞成功。该型号飞机的成功试飞，不仅填补了国内电动飞机的空白，更重要的是开创了绿色通航发展的新纪元。该项目攻克了高升阻比整机气动布局设计技术、轻质高效复合材料结构设计与制造技术、高效安全低噪声动力系统技术、电动飞机适航符合性验证技术等关键技术。之后，该款型号飞机于2015年取得中国民航当局设计批准书（TDA），2016年取得中国民航总局生产许可证（PC）。2019年，研究院自主研制的另一型号新能源电动飞机—RX4E锐翔四座电动飞机也试飞成功。新能源电动飞机的成功研发及投入生产，为绿色通航产业的发展提供了最根本的基础。

2.发展通航产业的基础

几款新能源电动飞机已经投入试运营，通航飞机市场开辟了一个全新的产品类别，辽宁锐翔通用航空有限公司在辽宁法库机场，日照锐翔通用航空有限公司在山东日照山字河机场开展试运营，开创我国乃至世界通航市场电动飞机商业推广和应用的先河。沈阳市已经初步建成“一基地双园区”、“两核心多节点”、“三环三带”的通航产业发展雏形。

（1）“一基地双园区”。“一基地”即“法库通用航空产业基地”，该基地位于辽宁沈阳法库县，以开展通用航空飞机整体研制开发、设计制造、飞行运营、飞行培训为主，同时辐射到与通用航空相关的旅游、展览、贸易以及通航服务等产业。“两园区”即“沈北航空产业园”和“浑南航空产业园”两个产业园。两个产业园分别坐落于沈阳沈北和浑南两个新区。产业园依托沈飞、沈阳波音公司完成中心、庞巴迪Q400飞机总装等重大项目等平台，发展通航飞机零部件制造、航空新材料研制等相关产业。

（2）“两核心多节点”。“两核心”即桃仙国际机场和财湖机场。以桃仙国际机场为核心，桃仙机场作为东北地区大型国际机场，具有连接国内外、各地区的基础，可打造环东北地区及山海关地区（包括沈阳、大连、青岛、秦皇岛、哈尔滨、长春、白山、满洲里）的低空航线网，发展通用航空的飞行产业。以财湖机场为核心，可开展通航娱乐飞行、传统作业飞行、通航培训、通航展览及总装试飞等业务，带动周边其他机场相关业务开展。

（3）“三环三带”。“三环”是指3个通航运营环（沈北地区、沈阳全市域、辉山经济区），发展通航运营产业。“三带”是指3条通航休闲旅游观光带，借助沈阳的河流资源，形成浑河流域旅游观光带、蒲河流域旅游观光带、辽河流域旅游观光带，主要发展通航旅游观光业。由此可见，沈阳已基本初步形成了绿色通航产业发展布局。

三、绿色通航产业发展方式

1.新能源电动飞机的研发

新能源电动飞机研发目标涵盖4个层次重点任务：基础科学研究、共性核心技术研究、动力系统技术研究、型号研制与示范。

（1）基础科学研究。包括面向电动化的航空能源科学，即针对具体飞行任务剖面的高效率螺旋桨机理和高效率涵道风扇推进机理、分布式电推进机理等；面向轻量化的航空材料科学，即各种轻质航空复合材料的承力、受力、强度、刚度、疲劳、腐蚀、寿命、维修等力学基础和机理问题；面向智能化的航空信息科学，即基于“北斗”卫星导航系统的ADS-B空管机理、基于人机功效的综合显示和交互接口技术基础、自动驾驶和飞行管理技术基础等。

（2）共性核心技术研究。包括电动飞机总体多学科设计，即新能源电动飞机涉及空气动力、结构、电动力推进等多个学科，针对不同任务功能的电动通用飞机，根据其飞行剖面和性能要求，进行多学科总体综合设计，以活动整体性能最优或运行效能最高为目标进行总体设计，从而提高飞机的市场竞争力和生存力；高升阻比空气动力设计，即鉴于目前各种新能源的能量密度有限的客观现实，针对不同任务功能的电动通用飞机，依据其主要设计点，从翼型选择、机翼平面参数设计、飞机气动布局等方面深入挖潜，在考虑各种使用限制的条件下尽量获取高升阻比的气动外形，以提高飞机续航能力；低成本轻质高效复合材料结构设计与制造，即在高效率空气动力外形的基础上，减轻飞机结构质量是改善飞机性能的必然选择，针对不同任务功能飞机的机翼、机身、尾翼、起落架等结构，研究在成本、结构重量和力学性能三重约束下的复合材料结构设计与制造工艺技术等。

（3）动力系统技术研究。包括锂电池动力系统，包括锂离子电池或锂聚合物电池的机载安装、电池兼容、航空环境适应性、适航设计与验证等；燃料电池动力系统，包括燃料箱、反应堆、散热系统的机载安装、电池兼容、航空环境适应性、适航设计与验证等；太阳能电池动力系统，包括太阳电池板的选择、机上铺设、能量收集、电池兼容、航空环境适应性、适航设计与验证等；混合动力系统，包括串、并联油-电混合动力系统和电-电混合动力系统的机载安装、电池兼容、航空环境适应性、适航设计与验证等。

（4）型号研制与示范。电动固定翼平台的型号研制与示范，包括两座轻型运动飞机、四座电动通用飞机、六座电动通用飞机、八座电动通用飞机、九～十九座电动通用飞机、十九座以上的电动支线客机与干线客机等型号研制与应用示范推广；电动旋翼与多旋翼平台的型号研制与示范，包括单座电动直升机、双座电动直升机、四座及四座以上电动直升机等型号研制与应用示范推广；电动水陆两栖平台的型号研制与示范，包括电动双座水陆两栖飞机、电动四座水陆两栖飞机、电动六座及六座以上水陆两栖飞机的型号研制与应用示范推广等。

2.新能源电动飞机的产业化

辽宁通航研究院已经形成了集电动飞机研究、设计、制造、试验试飞、运营、飞行员培训以及机务维修人员培养于一体的“沈阳模式”，促进了产业结构的调整、优化、升级及通用飞机的更新换代，开拓了新的经济增长点和新兴产业，正在将“沈阳模式”向辽宁省乃至全国推广，对电动飞机业的发展势必发挥积极的推动作用。

（1）电推动系统的产业化。集研发、制造、测试于一体，建成集成验证试验平台，可靠性、寿命验证平台，环境验证平台，具备机载设备电源及电磁兼容试验能力及环境测试能力，形成电推进系统关键技术研发高地，引领电动飞机产业发展。通用航空电推进系统技术产业化包括电动机、电池组和控制器三大核心部件及附属或关联系统（环境控制、航电等）的技术创新，除满足电动通用航空器需要之外，还需进一步形成完整的技术和产品体系，面向细分机型种类和其他非航空应用领域，实现技术和产品创新发展。

（2）复合材料体系产业化。与院校、科研院所和企业联合，以先进复合材料的积木式基础性能试验、先进制造工艺技术、无损检测技术等为核心，开展先进复合材料应用于通用飞机的技术研究和创新，与型号应用相结合，建立我国通用飞机采用复合材料体系，向上对接军民融合，应用于运输飞机和军用飞机，向下延伸到民用产品，推广先进复合材料和技术的应用。

（3）通航飞机综合航电系统集成测试产业化。建设适用于通用航空器和通用航空的全专业试验和测试工程中心，着力在技术、产品、材料、系统、适航、试飞等各个方面，建设成为国内首屈一指、专业齐全的通用航空产业技术高地，成为我国通用航空技术和产品的权威机构。建设国内领先，具有国际竞争力的通航飞机综合航电系统集成测试服务中心，为通航飞机综合航电系统提供集成测试服务，严控综合航电系统装机构型、确定软件基线、通过地面进行综合航电系统功能性能测试，保证装机产品质量；培养专业技术服务人员，提供综合航电系统机上、地面故障定位及排查服务，成为国内领先的综合航电系统装前、售后技术服务商。

3.沈阳绿色通航的产业化

沈阳市绿色通航产业发展，以绿色航空器的研发、制造、销售等为核心，发展配套产业，将沈阳市建设成为国家通航制造产业的重要基地、国家通航机场体系的重要枢纽、国家通航运营与培训的重要中心。

（1）通航配套产业发展。沈阳航空零部件配套产业应通过专业化延伸，向一级供应商方向发展，搭建国际顶尖的航空零部件配套生产平台。积极拓展航空零部件转包生产业务，与世界知名航空制造企业合作，扩大零部件转包范围。重点发展以通信、导航为主的空管设备和机场地面设备制造，立足本地产业基础，实现通航综合保障产业的突破性发展，进一步丰富通航产业链。

（2）通航运营产业发展。以发展通航培训业务为重点，开拓发展传统通航运营业务，积极向娱乐消费延伸，培育公务机运营机制，构建覆盖农林生产作业、应急救援、展会观光、休闲运动、区域通勤等多方面的多元化、多业态的通航运营产业体系，带动上下游关联产业发展。以沈阳法库国际飞行大会为依托，促进通航展览、展示及招商规模化，力争沈阳市通用航空运营业能够实现快速发展，飞行作业量在全国达到领先水平，成为全国通航运营与培训的中心。

（3）通航现代服务产业发展。以为沈阳市通航制造业和运营服务业的发展提供坚实保障为首要任务，满足沈阳市各类通航机场和起降点的建设要求。延伸发展符合未来城市发展需求的航空展览、金融保险、保税贸易等特色业务。做大做强具有城市特色的通航现代服务业，构建体系完善、保障有力的通航现代服务业发展平台，形成全面发展的产业格局。

四、实现沈阳绿色通航产业化发展的保障条件

1.加强政府对通用航空产业发展的引导

以政府为主导建立沈阳通航产业发展协调推进机制。

（1）向上。遵从省内产业发展部署，推动通航产业扶持政策的具体落实；横向，协调企业、院校、科研院所，联合国内外相关领域专家，以关键技术提升、企业发展战略、通航市场分析为主要内容，搭建沈阳通用航空产业沟通交流发展平台，为沈阳通用航空产业发展提供决策建议，为企业发展规划进行参谋咨询。

（2）向下。统筹各通航产业平台及骨干企业的协调发展，推进重点项目的落地，促进沈阳通用航空产业健康快速发展。发挥政府与企业沟通的桥梁作用，促进政府职能延伸和服务外包，为通航产业化发展发挥组织、协调、服务作用。

2.加强政府对通航产业的资金扶持

发挥政府对通航企业的培育作用，发挥政府投资通用航空的政策引导和杆杠作用，打造多元化投融资体系。

（1）制定政府对重点通航企业的资金投入与退出机制，在通用航空企业落地沈阳时给予资金上的扶持，待3年后企业发展进入正轨，以一定比例逐年赎回。

（2）积极吸引鼓励外资和民营资本等资本进入沈阳通航产业，支持通航产业发展。

（3）鼓励风险投资。建立健全沈阳通航项目风险投资机制，鼓励设立风险投资基金和专业投资评估系统，以风险投资的方式扶持通航企业尤其是配套设施、运营管理等中小企业的发展。

（4）支持符合条件的通航企业在中小企业板、创业板上市融资或发行企业债券、公司债券等，大力吸引社会资金，扩宽投融资渠道，加大通航产业发展支持力度。

3.加强政府对通航产业的技术引导

（1）坚持自主创新，避免与国内其他航空基地同质化发展。整合辽宁通航研究院、沈阳飞机设计研究院、空气动力研究院，庞巴迪Q400，沈阳波音等研究机构和企事业单位及重大项目的研发资源，大力研制自主品牌，尤其是以新能源电动飞机的更新换代和新型号的研发为重点，为示范区提供新产品开发、新技术应用、资源合理利用、人力资源等方面的服务，为示范区的发展壮大创造良好的公共服务环境。

（2）大力发展职业教育，调整专业结构，有针对地加强通航领域的人才培养力度，充分利用省内外统一人才信息网，广纳贤士，增加人才储备数量，提高人才素质。

绿色通航产业是以绿色航空器的飞行活动为核心，涵盖航空器研发制造、市场运营、综合保障以及延伸服务等全产业链的战略性新兴产业体系。新能源电动飞机是绿色通航的物质基础。

五、结语

绿色通航产业必将以新能源电动飞机的研发与生产为产业链的核心。辽宁沈阳通过打造以电动飞机研究、设计、制造、试验试飞、运营、飞行员培训以及机务维修人员培养为核心，融合旅游观光、抢险救灾、气象探测、遥感测绘等领域的“沈阳模式”，促进了产业结构的调整、优化与升级，拓展了东北地区新的经济增长点和新兴产业。