王妙香
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。
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。
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。
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。
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。