資料圖：由于使用成本低廉，續(xù)航力強，美國近年已開始重啟多項大型飛艇研究項目

大型運輸飛艇是指載重量在數(shù)噸，甚至百噸以上的飛艇。飛艇飛行速度比飛機低，但遠高于一般車輛和船舶，而且可隨處起降和空中懸停，具有其他運載工具無法比擬的獨特優(yōu)點。因其載重量大、續(xù)航時間長、飛行平穩(wěn)、研制成本低、部署靈活、無需專用機場等獨特優(yōu)勢，能在執(zhí)行海洋(特別是南海)維權(quán)巡查、環(huán)境保護監(jiān)察、人員與貨物運輸、特種貨物轉(zhuǎn)運等方面發(fā)揮較大的作用。在國防建設和經(jīng)濟發(fā)展的同時具備持續(xù)有力的支援保障能力和復雜多樣的非戰(zhàn)爭任務能力，是我國未來重點發(fā)展的戰(zhàn)略產(chǎn)品。

世界各國目前在研的大型運輸飛艇以混合式飛艇為主，新概念飛艇為輔?；旌鲜斤w艇結(jié)合了傳統(tǒng)飛艇和飛機的特點，將傳統(tǒng)飛艇的靜升力與飛機的動升力兩類優(yōu)點結(jié)合起來，既依靠艇囊氣體產(chǎn)生靜升力，又通過囊體和翼面等產(chǎn)生動升力，具有飛行速度快、運載能力強等性能優(yōu)勢，主要包括流線型艇體、推進系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和吊艙等，吊艙通常安裝在艇體下方，用于搭載人員和裝載貨物進行運輸。新概念飛艇則以其獨特的使用模式或設計理論，滿足一些特定的功能，從另外角度解決大型運輸飛艇設計使用關(guān)鍵技術(shù)。

在目前研制的大型運輸飛艇中，Pelican和LEMV是混合式的典型代表，SkyLifter是新概念的典型代表，都正處于蓬勃發(fā)展階段。鑒于大型運輸飛艇良好的發(fā)展勢頭，本文對大型運輸飛艇發(fā)展現(xiàn)狀進行了介紹，對其進行了詳細的市場分析，并分析評估了可能出現(xiàn)的各類風險事項。

大型運輸飛艇發(fā)展現(xiàn)狀

目前美國在國防部的資助下正開展Pelican和LEMV等項目。澳大利亞SkyLifter公司的大型運輸飛艇處于演示驗證階段。英國HAV公司回購了LEMV驗證艇，正在進行改型和飛行試驗。

Pelican飛艇

Pelican混合飛艇被認為是美國國防部預研局(DARPA)三項早期項目的延續(xù)：海象飛艇項目、靜態(tài)重量控制(COSH)項目以及浮力輔助升力飛行器項目(BAAV)。Pelican混合飛艇項目于2008年啟動，由美國航空航天局和國防部出資研發(fā)，Aeros航空公司為主承包商。Pelican飛艇為縮比演示驗證艇，驗證的關(guān)鍵技術(shù)包括：剛性外殼可變浮力(RAVB)技術(shù);使飛艇運行不依賴壓艙物;剛性輕質(zhì)復合外部結(jié)構(gòu);低速/懸浮敏捷控制系統(tǒng);高度自動化的地勤技術(shù)，無需地面人員直接參與。

Pelican是目前世界上正在研發(fā)的體積和載重能力最大的大型運輸飛艇之一。總體積約為1.7萬立方米，內(nèi)部承重結(jié)構(gòu)由輕質(zhì)牢固的碳纖維制造，外部還覆蓋一層堅硬的剛性碳纖維板，外部和內(nèi)部的承重結(jié)構(gòu)之間設計安裝有多個非剛性的氣囊隔膜艙。飛艇在飛行時，其艇身上的多個氣囊隔膜艙將會被充入氮氣，以提供升力。該項目在2013年1月完成原型機制造，并開始進行組裝測試和艇庫內(nèi)試飛，9月份開始艇庫外試飛，但在10月份由于艇庫崩塌導致飛艇輕微受損。

LEMV

LEMV是第一艘用于操作部署的混合飛行器，采用了空氣靜升力、動升力(最大30%)和矢量推進組合方案，以實現(xiàn)在更大“超重”狀態(tài)下起飛，以及在更大“超輕”狀態(tài)下著陸。主承包方為諾斯羅普·格魯門公司，英國混合飛行器公司(HAV)提供該公司的HAV304型飛艇作為LEMV的平臺。2012年8月7日，LEMV在新澤西雷克赫斯特聯(lián)合基地成功完成試飛，并在測試中實現(xiàn)了所有預定目標。

美國 陸軍于2013年終止了該項目，但諾格公司仍希望同HAV公司合作進行貨運飛艇的開發(fā)。2013年11月，HAV公司以30.1萬美元(不到項目總經(jīng)費1/1000)將LEMV的原型機HAV304回購，作為測試大型運輸飛艇原型機的第一步，隨后更名為“Airlander”，并詳細制定了2014年度的試飛項目。與此同時，HAV公司也在研發(fā)其他的運輸飛艇系列，其載運力從20噸起，高達200噸。

據(jù)最近披露，HAV公司已經(jīng)完成了和一家加拿大航空工業(yè)公司Discovery Air Innovation的初步交易，計劃出售一組50噸級的HAV366運輸飛艇用于加拿大當?shù)氐牡V物和自然資源開采。

SkyLifter

澳大利亞SkyLifter公司正在開發(fā)一種新式有人駕駛飛艇SkyLifter SL150，該飛艇設計為碟形而非傳統(tǒng)的雪茄形，直徑為150米，可以搭載150噸的重物進行約2000千米的長途飛行。目前SkyLifter公司已制造了一個小型飛艇樣機，取名“貝蒂”，直徑約3米，載重量約450克，用于演示驗證飛艇的基本工作流程。同時，還以此為樣本，制造出了一艘直徑約18米的系留飛艇樣機“維可”，并計劃在未來幾年研制一艘直徑近約45米的飛艇樣機。SkyLifter公司按原理樣機、地面試驗樣機、空中無人飛行試驗樣機、目標應用艇的線路研制大型運輸飛艇。

SkyLifter碟形設計使得該飛艇可不受任何方向風的影響，提高了飛艇的操縱性能。同時，由于其比傳統(tǒng)的球形飛行器更為扁平，因此SkyLifter飛艇不像傳統(tǒng)氣球那樣隨風飄動，更易于操縱。此外，碟形結(jié)構(gòu)還可起到降落傘的作用，提高了飛艇下降時的操縱能力。該飛艇的推進系統(tǒng)采用了9臺電驅(qū)動擺線螺旋槳，其中飛行器系統(tǒng)上均勻布置了6臺，控制艙外圍均勻布置了3臺。該擺線螺旋槳類似于漿輪，用水翼型葉片代替了扁平葉片。推進器的旋轉(zhuǎn)速度加快可增加其推力，而改變?nèi)~片角度則可改變推力方向。這種設計特點使得其在為飛艇提供動力的同時提高了飛艇的操縱性能。擬采用擺線螺旋槳來控制飛艇的水平運動，通過在飛行器系統(tǒng)內(nèi)部安裝一套浮力控制系統(tǒng)來操縱飛艇的升降。

大型運輸飛艇市場預測

據(jù)美國有線電視新聞網(wǎng)報道，冰島航空貨運公司與Aeroscraft公司計劃合作利用飛艇發(fā)展冰島與北極部分地區(qū)之間的貨運服務，這一服務將有利于格陵蘭海岸的油氣產(chǎn)業(yè)。第一階段計劃投資開發(fā)22艘飛艇，包括66噸和250噸型號的飛艇。首艘66噸商用飛艇計劃于2016年第一個季度升空，并于2022年左右投入運營。Aeroscraft公司還基于市場需求做了詳細的財政預測、經(jīng)營情況和飛艇編隊等評估，最終預計制作一艘66噸和250噸飛艇的最初成本分別是6千萬美元和1.2億美元，并將形成由22艘飛艇組成的運輸編隊。據(jù)此，推算了Aeroscraft公司大型運輸飛艇市場預測，如圖表所示。

綜合載重量、使用模式、經(jīng)濟性等方面考慮，大型運輸飛艇可以完全取代現(xiàn)有的直升機市場，并深入運輸機等潛在市場。Frost&Sullivan公司(F&S)對于所分析的市場具有深入寬廣的視角，可以引用該公司的《全球民用和軍用直升機市場》分析預測大型運輸飛艇的市場規(guī)模。大型運輸飛艇的發(fā)展具體表現(xiàn)在抓住現(xiàn)有市場份額和深入新興市場兩種方式。由于可為客戶提供獨一無二的運輸解決方案，到2020年左右大型運輸飛艇的總市場規(guī)模將達到500億美元。大型運輸飛艇具有清晰的主市場，大尺寸貨物、特殊環(huán)境、特種設備運輸優(yōu)勢明顯，煤礦業(yè)、近海石油和天然氣、軍隊、應急救援等領(lǐng)域應用前景美好。在一些孤島或經(jīng)濟欠發(fā)達的地區(qū)，由于道路設施和維護成本太高或機場設施缺乏，傳統(tǒng)運輸系統(tǒng)無法實現(xiàn)，大型運輸飛艇在偏遠地區(qū)可垂直起降，這就可以吸引一批新的客戶群，深入更廣闊的新興市場。

美國等先進國家決策高層重新明確認識“現(xiàn)代型運輸飛艇”的發(fā)展，大型運輸飛艇發(fā)展戰(zhàn)略將重新崛起。預計未來的數(shù)年內(nèi)，就能將其推向軍、民用市場并實現(xiàn)常態(tài)化運營。

目前國外正在積極開展大型運輸飛艇的總體設計和技術(shù)驗證艇，在浮升一體化布局、重浮力平衡控制、飛行控制和試驗試飛等關(guān)鍵技術(shù)方面已完成了原理驗證，國內(nèi)正積極開展大型運輸飛艇前期的論證工作。

盡管大型運輸飛艇市場前景廣泛，但對各類風險的識別、分析和規(guī)避尤為重要，將影響整個大型運輸飛艇產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。先進制造技術(shù)和高端制造裝備是國家核心競爭力的科技支柱，大型復雜裝備系統(tǒng)是構(gòu)建我國先進工業(yè)和國防體系的戰(zhàn)略舉措，大型運輸飛艇的發(fā)展將成為國家國民經(jīng)濟發(fā)展的一個新的增長點，也將成為國家防衛(wèi)力量的一個新增長點。(作者單位系中航通飛研究院)