采用全復(fù)合材料結(jié)構(gòu)我國首款新能源飛機(jī)開始量產(chǎn)

我國首款新能源飛機(jī)——銳翔RX1E電動(dòng)雙座輕型運(yùn)動(dòng)類飛機(jī)，近日成功完成低溫試飛試驗(yàn)，同時(shí)也進(jìn)入量產(chǎn)階段。從項(xiàng)目立項(xiàng)到完成適航驗(yàn)證、獲得生產(chǎn)許可證，不到4年時(shí)間里，銳翔RX1E克服了一道道技術(shù)難關(guān)，創(chuàng)造了電動(dòng)飛機(jī)研發(fā)領(lǐng)域的多項(xiàng)“第一”，為實(shí)現(xiàn)綠色航空提供了寶貴的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。

以鋰電池為能源

每天清晨，只要是晴朗的天氣，沈陽市法庫財(cái)湖機(jī)場總有兩三架翼展寬大、外形輕盈的白色電動(dòng)飛機(jī)，或上升轉(zhuǎn)彎，或盤旋下降，為天空添加了一抹亮麗的色彩。目前，銳翔RX1E已在這里交付使用4架，還有20多架訂單將于年內(nèi)完成。

由沈陽航空航天大學(xué)附屬的遼寧通用航空協(xié)同創(chuàng)新中心研發(fā)的銳翔RX1E，是國內(nèi)第一個(gè)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的電動(dòng)輕型運(yùn)動(dòng)飛機(jī)。該機(jī)性能優(yōu)越，可廣泛用于飛行員培訓(xùn)、觀光旅游飛行、高精度航拍航測等用途。

“2010年之前我們就有了研究新能源通用飛機(jī)的想法。研究傳統(tǒng)通用飛機(jī)，我們比歐美國家起步晚太多，只有研發(fā)新能源電動(dòng)飛機(jī)，才有可能實(shí)現(xiàn)‘彎道超車’。”沈陽航空航天大學(xué)校長楊鳳田說。

研發(fā)者之一、北京航天航空大學(xué)教授黃俊介紹說，銳翔RX1E電動(dòng)飛機(jī)以鋰電池為能源，采用全復(fù)合材料機(jī)體結(jié)構(gòu)，零污染，完全避免了傳統(tǒng)通用飛機(jī)使用化石燃料產(chǎn)生的污染問題。

“過去兩年銳翔RX1E參加了珠海航展、德國aero航展、美國飛來者大會等，已經(jīng)成為中國通用航空的一個(gè)特色品牌，很多國外飛行機(jī)構(gòu)對這款飛機(jī)都非常感興趣。”黃俊說。

實(shí)現(xiàn)全復(fù)材結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

2012年6月立項(xiàng)，2013年6月實(shí)現(xiàn)首飛，2015年2月獲得國家民航局頒發(fā)的“型號設(shè)計(jì)批準(zhǔn)書”，2015年底獲批生產(chǎn)許可證……“銳翔速度”的實(shí)現(xiàn)，凝聚了研發(fā)、制造、試飛人員的大量心血。

“首先面臨的就是重量控制問題。”協(xié)同創(chuàng)新中心設(shè)計(jì)部部長顧超介紹說，銳翔RX1E受鋰電池技術(shù)限制，動(dòng)力系統(tǒng)重量達(dá)到飛機(jī)重量的35%，限制了飛機(jī)起飛和飛行時(shí)間。

研制團(tuán)隊(duì)不斷進(jìn)行技術(shù)摸索。“幾次晚上都在飛機(jī)邊上累睡著了。”顧超說，RX1E飛機(jī)最終實(shí)現(xiàn)了全復(fù)材的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和技術(shù)應(yīng)用，大大降低了飛機(jī)的結(jié)構(gòu)重量，同時(shí)經(jīng)過優(yōu)化改良的電動(dòng)機(jī)效率達(dá)到94%，提高了鋰電池組的利用率。

“要?jiǎng)?chuàng)新，也要接地氣。”楊鳳田說，電動(dòng)飛機(jī)是綠色航空發(fā)展的主要發(fā)展方向，必須要?jiǎng)?chuàng)新，要有超前的理念和思路，同時(shí)還要“接地氣”，要善于把理論轉(zhuǎn)化為實(shí)際。

為保證電動(dòng)飛機(jī)的安全性，要進(jìn)行一個(gè)月的低溫試驗(yàn)，這就要求在東北的嚴(yán)寒天氣中每天凌晨4時(shí)多就“追著飛機(jī)跑”；適航驗(yàn)證期間，上百次的試飛運(yùn)行，科研人員和試飛員連續(xù)幾個(gè)月在機(jī)庫里支蚊帳、打地鋪……銳翔RX1E的研發(fā)、制造團(tuán)隊(duì)，有資深的科研專家，還有80%以上是未滿30歲的年輕人，他們用實(shí)際行動(dòng)詮釋了“拼跑學(xué)闖干”的拼搏精神。

具備較為成熟的技術(shù)條件

每到周末，位于法庫的遼寧銳翔通用航空有限公司航空俱樂部就會迎來一些航空愛好者，進(jìn)行試飛體驗(yàn)，駕駛培訓(xùn)。

公司總經(jīng)理張利國介紹，公司開展了運(yùn)動(dòng)執(zhí)照飛行員的培養(yǎng)工作，目前首批畢業(yè)的9名學(xué)員，部分已經(jīng)開始從事試飛、訓(xùn)練工作。

“通用航空大發(fā)展的首要條件就是要吸引廣大群眾積極參與，先玩起來。”楊鳳田說，“汽車產(chǎn)業(yè)的輝煌，沒有廣大民眾的參與是不可能的，其中汽車駕駛員培訓(xùn)功不可沒。通用航空產(chǎn)業(yè)要發(fā)展，首先要有飛行員，教練，玩起來，三五年就會有成果。”

“從小我就有征服藍(lán)天的夢想，沒想到在沈航圓了航空夢，我也希望能幫助更多人完成航空夢想。”首批學(xué)員之一、25歲的沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)生勇成說。

楊鳳田表示，隨著石墨烯、高性能復(fù)合材料、數(shù)字化設(shè)計(jì)和制造技術(shù)、飛行器多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)等材料和技術(shù)的快速突破，發(fā)展電動(dòng)通用飛機(jī)已具備較為成熟的技術(shù)條件和最佳發(fā)展時(shí)機(jī)。“我們正在開展純電動(dòng)全復(fù)材四座通用飛機(jī)的研制，希望進(jìn)一步助推綠色通航產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。”