“我國通用航空的起點(diǎn)幾乎與世界同步,但由于政治、經(jīng)濟(jì)、工業(yè)基礎(chǔ)、空域管制等原因,我國通用航空遠(yuǎn)落后于世界先進(jìn)水平。”楊鳳田說。
與此同時,楊鳳田敏銳洞察到:作為國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),通用航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)迎來了難得的歷史機(jī)遇期,并且通用航空的發(fā)展一定是整個產(chǎn)業(yè)鏈條協(xié)調(diào)發(fā)展,而不僅僅是通用飛機(jī)制造或通用航空運(yùn)營。
在國家大力發(fā)展通用航空的大背景下,在軍工戰(zhàn)線奮斗了幾十年的楊鳳田,他清楚意識到西方國家的通用航空發(fā)展了近百年,如果還跟在別人后面搞傳統(tǒng)通用飛機(jī),將永遠(yuǎn)處于落后和追趕的局面。
“中國通航大發(fā)展必須先‘玩’起來。”在楊鳳田接任沈陽航空航天大學(xué)校長并成立了遼寧通用航空研究院以后,這些想法變成了現(xiàn)實(shí)。
堅(jiān)定夢想:造電動飛機(jī)揚(yáng)國威
“不能因?yàn)槟壳巴ㄓ蔑w機(jī)的排放量相對較少就不管,決不能因惡少而為之。我國通用航空的發(fā)展必須綠色化。”楊鳳田堅(jiān)定地說。
通用航空如何堅(jiān)持綠色化發(fā)展?楊鳳田找到了出路:新能源電機(jī)。在他看來,新能源電動飛機(jī)的出現(xiàn)為航空的徹底綠色化提供了一條光明的技術(shù)途徑。
楊鳳田認(rèn)為,與傳統(tǒng)燃料動力飛機(jī)相比,電動飛機(jī)的電推進(jìn)系統(tǒng)緊湊性好、可靠性高、可通過冗余技術(shù)提高系統(tǒng)安全性、動力可連續(xù)可變傳輸、功率不隨高度和溫度變化而損失、安靜、零排放、運(yùn)營成本低等特點(diǎn),電動飛機(jī)在飛行過程中,飛機(jī)重量不會發(fā)生變化(燃料電池飛機(jī)除外),飛機(jī)的重心位置不變,因而飛機(jī)的飛行性能和操穩(wěn)特性保持不變,飛機(jī)起飛重量和著陸重量相等,對著陸沒有任何重量限制,可在任意時刻著陸。
看準(zhǔn)了綠色通用航空的發(fā)展方向后,楊鳳田就以新能源電動飛機(jī)為重點(diǎn),在遼寧省委、省政府的大力支持下,成立遼寧通用航空研究院。研究院組建了研究隊(duì)伍和工程研制團(tuán)隊(duì),以鋰電池電動飛機(jī)為突破口,立即開展了新能源電動通用飛機(jī)的研發(fā),工業(yè)與信息化部對該項(xiàng)目給予了立項(xiàng)支持。
在楊鳳田的帶領(lǐng)下,遼寧通用航空研究院在基礎(chǔ)設(shè)施方面建立了數(shù)值風(fēng)洞、人因工程、強(qiáng)度、輕質(zhì)高效復(fù)合材料先進(jìn)制造工藝、飛行控制與仿真、新能源動力系統(tǒng)等共8個實(shí)驗(yàn)室,具備了電動通用飛機(jī)各類試驗(yàn)及適航驗(yàn)證的軟硬件條件。
在銳翔RX1E電動飛機(jī)之前,研究院還成功研制了兩個型號的新能源無人機(jī):鋰電池電動無人機(jī)、燃料電池電動無人機(jī)。
由于電池能量密度的限制,電動飛機(jī)的發(fā)展需要軍工技術(shù)的支持,楊鳳田團(tuán)隊(duì)就利用601所經(jīng)驗(yàn)豐富的總體、氣動、結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、質(zhì)量等專家,利用626所的氣動力分析與試驗(yàn)設(shè)施、沈飛公司的工藝經(jīng)驗(yàn)以及北航、北理工等高校的智力資源,在軍工技術(shù)的基礎(chǔ)上,成功研制了民用的銳翔電動飛機(jī),軍民融合結(jié)出了豐碩成果。
砥礪突破:掌握核心關(guān)鍵技術(shù)
數(shù)十年如一日的刻苦攻關(guān),楊鳳田團(tuán)隊(duì)在攻克了高升阻比全機(jī)氣動布局設(shè)計(jì)技術(shù)、輕質(zhì)高效復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造技術(shù)、高效安全低噪聲推進(jìn)系統(tǒng)技術(shù)、電動飛機(jī)適航符合性驗(yàn)證技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上,研制成功銳翔電動飛機(jī),實(shí)現(xiàn)了重大技術(shù)創(chuàng)新。
2015年,中國民航總局向銳翔電動飛機(jī)(RX1E)頒發(fā)了型號設(shè)計(jì)批準(zhǔn)書(TDA),和生產(chǎn)許可證(PC)。銳翔電動飛機(jī)成為了國內(nèi)唯一的一個電動雙座飛機(jī)型號,也是全球唯一取得型號設(shè)計(jì)批準(zhǔn)證書(TDA)和生產(chǎn)許可證(PC)的電動輕型運(yùn)動類飛機(jī),在電動飛機(jī)領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先地位。
楊鳳田說,銳翔電動飛機(jī)通過從翼型、氣動布局、操穩(wěn)特性的精心設(shè)計(jì),取得了具有高氣動效率、良好飛行安全性的飛機(jī)設(shè)計(jì)方案,風(fēng)洞試驗(yàn)和飛行試驗(yàn)驗(yàn)證整機(jī)升阻比達(dá)到24,飛行中不易進(jìn)入尾旋,一旦進(jìn)入也容易改出,高氣動效率和良好的尾旋特性使飛機(jī)具有更寬的實(shí)用性。
據(jù)了解,銳翔電動飛機(jī)電推進(jìn)系統(tǒng)由電機(jī)、電池、電控組成,通過引進(jìn)消化吸收,掌握了高功率重量比永磁電機(jī)核心制造技術(shù)、實(shí)現(xiàn)了電池國產(chǎn)化、配套了性能優(yōu)良的控制器和螺旋槳,形成了可靠性高、國產(chǎn)化率高、轉(zhuǎn)化效率高的飛機(jī)電推進(jìn)系統(tǒng)。
針對通用飛機(jī)對復(fù)合材料低成本和輕質(zhì)量的特殊要求,楊鳳田團(tuán)隊(duì)首次提出利用光柵反射光譜異化法和多級熱力循環(huán)法監(jiān)測及控制復(fù)合材料制件缺陷和變形的新原理和新方法,最大限度地降低了復(fù)合材料構(gòu)件的固化缺陷和固化變形,保證了工藝質(zhì)量和飛機(jī)的結(jié)構(gòu)安全。
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