沈航国内第一架电力驱动的载人直升机首飞背后的故事

作为20世纪航空技术极具特色的创造，直升机是典型的军民两用产品，可以广泛的应用在运输、巡逻、旅游、救护等多个领域。但受到越来越严苛的环保要求，欧美对燃油动力的飞行器飞行标准更加严苛，我国也正制定相关标准，减少尾气排放。

市场所需 研制所向

近几年，一场推动电动航空发展的变革正在悄然而至，电动航空也已经引起了中国相关部门的高度重视，中央制定的通用航空产业"十三五"规划中专门提出要"推动新能源飞机发展"。电动飞机是指依靠电动机而不是内燃机驱动的飞机，电力来源包括燃料电池、太阳能电池、超级电容器、无线能量传输或其他种类的电池等。电动飞机使用电动力推进系统代替内燃机动力，从而获得了很多优点和独特品质。最突出的优点是节能环保，效率高能耗低，同时实现接近零排放，噪声和振动水平很低，乘坐舒适性好，是名符其实的环境友好飞机。此外，还具有安全可靠、不会发生爆炸和燃料泄漏、结构简单、操作使用简便、维修性好/费用低、经济性好等特点。在设计上也有很多优势：总体布局灵活，可采用最佳布局和非常规/创新布局；可设计出具有超常性能的飞机，满足特殊用途需求等。

认真负责，甘于奉献 杨明

电动飞机也要克服一些困难，技术难题：各类电动飞机发展面临的最大技术挑战是电动力推进系统关键性能指标低、技术不成熟、重量过大，仅能满足电动飞机的最低使用要求。此外，电动力推进系统实用性、安全性和可靠性有待提高。电动力推进系统重量过大是电动飞机设计的最大难题。对于氢燃料电池电动飞机，还有燃料电池及氢燃料存储系统布局和设计问题。同时安全可靠的氢燃料存储系统设计问题不容易解决。目前尽管一些技术试验机取得成功，但有人驾驶氢燃料电池电动飞机还有很多方面需要发展完善，离实用还有一段距离。太阳能电动飞机设计上的主要技术挑战大尺寸机翼的气动弹性、昼夜连续飞行等。太阳能电动力推进系统从太阳能输入到螺旋桨最终的动能输出，总的能量利用率只有约10%。太阳能飞机超大展弦比、大面积机翼会造成严重的气动弹性问题。成本过高：锂电池、燃料电池和太阳能电池等电动力推进系统关键部件成本高，电动力推进系统和电动飞机的开发成本也很高，经济因素制约着其发展的一个问题。适应能力差：天气和环境适应能力也是一个重大技术问题。目前电动飞机基本上只能在天气良好的状况下飞行，而对于降水、降雪、雷电等恶劣天气情况和比较恶劣的环境条件下还不能飞行，要满足实用要求，这些问题必须加以解决，这在技术上存在较高难度。

亲身测试，追求完美 王锋

我国发动机也在这些方面遇到过问题，燃油系统进水造成飞机起飞时发动机停车引发事故，发动机汽缸（三号）燃油喷嘴堵塞，造成起飞时发动机过富油停车引发事故。飞机在天空飞行后，会积聚一些静电。如果在加油前不把静电消除，可能会产生电弧并点燃燃油蒸气。为了防止上述意外发生，飞机必须连接导线到加油器具，在一些地区更加会要求飞机和加油车接地。航空燃油可以对环境构成极大的伤害，所有加油车辆都带有控制燃油泄漏的器材。任何加油作业都必须配备灭火筒，而机场消防队都受过特别训练去应付航空燃油泄漏和火警。航空燃油必须每天和在每次飞行前进行检查，以免航空燃油被水或污染物污染。

针对燃油动力给飞行器带来的弊端，在杨凤田院士领导下，辽宁通用航空研究院大力发展电动飞行器，彻底对动力系统革命，攻难关、克困难、战挑战，取得了累累硕果。

首飞成功 开创先例

2020年7月11日15时36分由沈阳航空航天大学辽宁通用航空研究院研制的电动直升机在沈阳航空航天大学校园内成功试飞，开创了国内第一架电力驱动的载人直升机飞行的先例。

掠地飞行 测试飞行

该电动直升机由辽宁通用航空研究院直升机研发室历经500多个日日夜夜辛勤工作，攻克多项技术难题，在学校、研究院领导及相关科室的支持下，最终让梦想变成了现实，填补了研究院在电动载人直升机领域的研制空白。

从试飞现场的测试数据来看，电动直升机具有“安静”（80多分贝），动力迅速、响应快、飞行平稳等特点，适合短途运输、观光等用途，特别是由于电动机不受大气高度影响，适合高海拔地区使用。

研究团队在电动直升机研制过程中为了保证质量按时完成工作，涌现了很多感人事迹。作为研究团队的负责人王锋，严把质量大关，确保每一张图纸、每一件零件、每一台设备、每一套系统能够符合要求，夜以继日地冲在研制第一线，像对待将要出生的婴儿一样对待研制中的电动直升机。负责航电和电气设备的杨明，是研究团队中年龄最大的成员，放弃了退休后的安逸生活，不顾疲倦，始终加班加点攻克电动直升机航电系统遇到的难题，其认真负责的态度得到大家的尊重。周国庆作为团队中唯一负责总体设计工作的成员，为了实现重量、性能、动力等整机最优方案，一轮一轮方案论证、否决、再论证、再否决，最终得到了目标方案，为电动直升机的成功试飞打下了坚实的基础。同时，该项目研制过程中也受到了其他科室成员的大力支持，如康桂文、王书礼、王超越、吕大为等，在研究院繁重的型号任务研制过程中，抽出宝贵的时间参与电动直升机动力系统工作，保质保量地解决技术难题。

成功的喜悦 团队合影

文字丨徐晓曼

供稿丨辽宁通用航空研究院

编辑丨李弘罡

校核丨王景宽 马晓梅

责编丨周驰 李朔