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辽宁组建新能源电动飞机研发的“国家队”
2021-09-01 13:58:34 来源:科技日报

只要是晴朗的天气,沈阳市法库财湖机场总有一架架锐翔RX1E电动飞机迎风起舞,与周围的山、水、田、林融为了一道美丽和谐的风景。

锐翔RX1E,是国内首个具有自主知识产权的电动轻型运动飞机。目前已广泛用于飞行员培训、观光旅游飞行、高精度航拍航测等用途。

锐翔RX1E,正是由辽宁通用航空研究院新能源电动飞机研发创新团队研发。

这支团队,组建了国内首条全复材电动飞机生产线,已具备年产40架电动飞机的能力。

这支团队,成立了锐扬新能源飞行器技术有限公司和航空运动学校,设立大学生助飞基金,培养大学生飞行员,探索出飞行员培养的全新模式,解决了飞行员少、培训费用高这一矛盾,目前已培养大学生飞行员20余名,其中多人成长为飞行教员。

(锐翔RX1E飞机)

这支团队研制的锐翔双座电动飞机具有自主知识产权,填补了国内空白,打破了国外技术垄断,获得148架订单,已经交付14架,分别在沈阳法库财湖机场、山东日照山字河机场、山东台儿庄机场、铁岭腰堡机场推广应用,累计飞行1万多小时,累计飞行时间在世界同类飞机中排行第一。经过十年的努力,使我国具备了新能源电动飞机研究、设计、制造、试验、试飞、适航、运营全产业链发展的技术能力,经济和社会效益显著……

记者获悉,日前,辽宁通用航空研究院新能源电动飞机研发创新团队荣获“中国航空学会科学技术奖创新团队”。

组建新能源电动飞机研发的“国家队”

国际航空运输协会为行业设定了一个艰巨的减排目标,即从2020年起实施碳中和行动,到2050年实现碳排放量比2005年减少50%。

脱碳已经成为航空业面临的一大挑战。

2020年9月22日,在第75届联合国大会上,中国宣布:“二氧化碳排放力争在2030年前达峰,努力争取2060年实现碳中和”。新能源电动飞机具有零碳排放、低氮氧化物排放的优点,已经成为世界航空业关注的焦点,开启了航空领域新一轮创新与变革热潮,引领航空技术创新、推动绿色航空发展,将对世界航空业产生革命的影响。

年来,在全球范围内兴起了新能源电动飞机技术研发热潮,截止2019年底,全球约有240个在研的电动飞机项目。发展新能源电动飞机对提升我国航空业自主创新能力,破解我国航空业“大而不强”的困境具有重要意义,亦是国家高端航空装备研发水的核心体现。

辽宁通用航空研究院新能源电动飞机研发创新团队是在长期从事电动飞机设计与技术研究的过程中自然形成的、稳定的研究团队。

2007年,为解决能源短缺问题,提高飞机环保,根据航空业发展趋势,中国工程院院士杨凤田,提出我国应大力发展新能源电动飞机,同时联合几位专家形成了知识结构合理的电动飞机科研队伍。

2010年,杨凤田担任沈阳航空航天大学校长,联合中航工业沈阳飞机设计研究所(601)、空气动力研究院(626)和大连化学物理研究所等单位组建辽宁省通用航空重点实验室,面向绿色航空、国防建设等领域的国家重大需求,针对高升阻比气动布局设计、高效率电推进系统设计等技术难题,带领601所、626所技术专家、沈航优秀教师组成团队,在国内率先开展燃料电池无人机雷鸟的研制工作。

(杨凤田带领团队研讨研制方案)

2011年1月,辽宁省委省政府批准沈阳航空航天大学(以下简称“沈航”),在通用航空重点实验室的基础上,组建辽宁通用航空研究院。

历经10年的发展,该团队现有成员100余人,包括中国工程院院士1人、国家自然科学基金优秀青年基金获得者1人、享受国务院特殊津贴专家2人、辽宁省特聘教授1人、辽宁省优秀专家1人、辽宁省攀登学者1人、辽宁省“兴辽英才”青年拔尖人才2人。已形成了勇于创新、团结协作、特色鲜明、实力强劲、产业化水领跑的新能源电动飞机研发“国家队”。

攻坚克难取得一系列原创重大成果

2019年,国家教育部、科技部、工信部等七部门印发了《关于推进新时代东北教育发展新突破,增强服务全面振兴战略能力的实施意见》(以下简称《实施意见》)。《实施意见》提出:“到2022年,建成一流通用航空共核心技术和新能源轻型通用飞机研发台”“完成多型号自主知识产权轻型通用飞机研制”等目标。

作为国内唯一一所系统开展新能源电动飞机研制的科研机构,研究院发挥沈阳航空航天大学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,使我国轻小型新能源飞机产业化水处于全球领跑地位,为东北振兴贡献了“沈航智慧”和“沈航方案”。

从2011年至今,辽宁通用航空研究院坚持推动科教融合、产教融合,取得了诸多成果,有效支撑了我国航空宇航等学科的发展。研究院已经初步成长为新能源通用航空器研发制造、通航产业示范、航空科普研学和航空教育培训的标杆机构、领军型机构。

“我们团队始终紧密结合国家绿色航空的重大需求,以电动飞机型号研制和关键核心技术创新研究为主线,形成了优势突出的五个研究方向,包括:高升阻比气动布局设计;高效率电推进系统设计;航空复合材料构件智能制造及变形控制;电动飞机适航符合验证;电动飞机远程监测大数据管理台。”辽宁通用航空研究院院长助理耿昊说。

围绕电动飞机总体、气动、动力、结构、适航等关键技术研究,该团队不断攻坚克难,取得一系列原创重大成果,为提升我国航空业的核心竞争力作出了重要贡献。目前团队正在全力推进电动飞机谱系化发展,加快形成从双座到四座、陆上到水上、固定翼到旋转翼的新能源通用航空飞机发展格局。

围绕电动飞机型号研制和关键技术研究,该团队承担了国家民用飞机专项科研项目、国家自然科学基金项目等一批国家级项目。在电动飞机及其关键技术方面获省部级科技奖励5项,包括一等奖3项,二等奖1项,三等奖1项。10年来,出版专著1部,授权发明专利35项,其它知识产权46项,发表SCI、EI论文200余篇,培养研究生100余人。

“新能源航空”专项发力夯实技术能力

2019年,《实施意见》下发后,沈航和辽宁通用航空研究院在新能源飞机研发制造、产业推进、人才培养方面积淀的基础上,逐条落实文件精神。通过三年的努力,已基本建成新能源飞机设计制造一体化协同创新共同体,成为国内一流的通用航空共核心技术和新能源轻型通用飞机研发台,使辽宁具备了新能源航空研究、设计、制造、试验、试飞和适航的技术能力,教育服务东北振兴能力初步显现。

如今,辽宁通用航空研究院已成为国内轻小型新能源飞机产业化领跑者,建设有5个新能源航空产业发展示范推广基地,特别是在一些废弃的农用机场,通过电动飞机运营成功盘活了当地的经济。

年来,缓解飞机对环境的影响已经成为世界关注的焦点。

“我们将以《实施意见》为契机,继续夯实理论基础和技术能力,承接更多的国家级重大重点项目。”辽宁通用航空研究院院长范振伟表示,“新能源航空”是辽宁建设智造强省、培育壮大“新字号”的重点领域,目前辽宁省在新能源航空领域取得的成果只能说是初见成效,还有很长的路要走。“十四五”期间,团队将整合航空、航发、新能源汽车、轨道交通、重点高校等优势科研力量,成立中国氢能飞机研发联盟,开展氢能飞机研发和关键技术攻关,完成运-12氢能验证机研制并实现首飞,启动9+2座氢能飞机预研。

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