世界首款四座氫內(nèi)燃飛機(jī)原型機(jī)（120kW）在沈陽首飛

2024年1月29日上午，由沈陽航空航天大學(xué)名譽(yù)校長、遼寧通用航空研究院首席科學(xué)家、中國工程院院士楊鳳田主持研制的世界首款四座氫內(nèi)燃飛機(jī)RX4HE原型機(jī)在遼寧省沈陽市法庫財(cái)湖機(jī)場成功首飛。據(jù)試飛員反饋，飛機(jī)動(dòng)力充足、振動(dòng)較小、操縱性能良好，為下一步持續(xù)性試飛奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

該機(jī)型的驗(yàn)證機(jī)于2023年3月25日在沈陽某機(jī)場完成80kW首飛，是我國自主研制的第一架以氫內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的通航飛機(jī)。該試驗(yàn)機(jī)搭載的是中國第一汽車集團(tuán)有限公司基于“紅旗”汽油機(jī)研發(fā)的國內(nèi)首款2.0L零排放增壓直噴氫燃料內(nèi)燃機(jī)，功率為80kW。本次首飛的原型機(jī)主要核心部件初步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，發(fā)動(dòng)機(jī)功率經(jīng)臺(tái)架測試達(dá)到了120kW。

據(jù)悉，該飛機(jī)計(jì)劃4月整機(jī)赴德國參加2024AERO航展，并進(jìn)行地面帶螺旋槳運(yùn)行演示。

2024年1月29日上午10時(shí)18分，首飛儀式正式開始。楊鳳田院士通過視頻觀看首飛實(shí)況并對現(xiàn)場工作人員表示慰問。遼寧省工信廳副廳長毛豐燕，遼寧省科技廳副廳長杜波，遼寧省科技廳高新處調(diào)研員何明哲，遼寧省工信廳裝備處干事項(xiàng)伯陽，沈陽市科技局企業(yè)發(fā)展處處長任愷，遼寧法庫經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)管委會(huì)常務(wù)副主任吳紹斌，遼寧法庫經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)管委會(huì)副主任蓋小威，沈陽航空航天大學(xué)原校長、遼寧通用航空研究院首席技術(shù)專家孫小平，沈陽航空航天大學(xué)副校長張業(yè)偉，沈陽航空航天大學(xué)黨委常委、黨委宣傳部統(tǒng)戰(zhàn)部部長周馳出席首飛儀式。

張業(yè)偉在致辭中表示，通用航空作為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，對國民經(jīng)濟(jì)的拉動(dòng)和輻射作用正在引起國家層面、各級政府和社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。2023年12月中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議明確提出“打造生物制造、商業(yè)航天、低空經(jīng)濟(jì)等若干戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)”。低空經(jīng)濟(jì)是新時(shí)代社會(huì)主義科技引領(lǐng)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的新賽道之一，省委省政府審時(shí)度勢地提出了“航空強(qiáng)省”的發(fā)展戰(zhàn)略。在這一發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施過程中，作為東北地區(qū)唯一一所航空院校，我們主動(dòng)承擔(dān)責(zé)任與使命。研制的“銳翔”雙座電動(dòng)飛機(jī)是全球第一款取得適航證的新能源飛機(jī)。經(jīng)過十三年的艱苦攻關(guān)，銳翔電動(dòng)飛機(jī)已經(jīng)形成了雙座、四座，陸上、水上，有人、無人，電動(dòng)力、氫動(dòng)力、混合動(dòng)力等完整的新能源飛機(jī)譜系，形成了系列化、族譜化發(fā)展格局，新能源飛機(jī)型號研制處于全球領(lǐng)跑地位。RX4HE原型機(jī)是我國第一款氫內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力的新能源飛機(jī)，該型號飛機(jī)的成功首飛將為遼寧省再爭取一個(gè)全國第一，為遼寧通航產(chǎn)業(yè)發(fā)展搶占又一“制高點(diǎn)”，也為我國氫能航空的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

現(xiàn)場人員共同見證了RX4HE原型機(jī)（120kW）一飛沖天的時(shí)刻，只見RX4HE飛機(jī)穩(wěn)穩(wěn)地起飛、爬行、平飛、下滑、降落、停靠在停機(jī)坪。據(jù)介紹，首飛起飛速度60節(jié)，空中飛行80節(jié)，下滑75節(jié)，飛行高度300米，此次首飛圓滿完成。此舉不僅驗(yàn)證了原型機(jī)氫動(dòng)力的性能，更體現(xiàn)了沈航人敢試敢拼的精神！沈陽航空航天大學(xué)原校長、遼寧通用航空研究院首席技術(shù)專家孫小平接受記者采訪時(shí)介紹，氫能源是取之不盡、用之不竭的可再生能源，也是推動(dòng)人類可持續(xù)發(fā)展的終極能源。飛機(jī)使用氫作為能源，具有零碳排放、低氮氧化物排放等優(yōu)點(diǎn)。本項(xiàng)目研究成果有助于我國“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，為全球綠色航空產(chǎn)業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)中國智慧。今天氫能飛機(jī)首飛成功，將成為世界航空史的里程碑。

十二五、十三五期間，在楊院士的領(lǐng)導(dǎo)下，研究院研發(fā)了銳翔雙座電動(dòng)飛機(jī)原型機(jī)、增程型、水上飛機(jī)、四座電動(dòng)飛機(jī)等十多款新能源飛機(jī)，形成了族譜化發(fā)展格局，新能源電動(dòng)型號研制達(dá)到世界領(lǐng)先水平。未來十年，團(tuán)隊(duì)將重點(diǎn)致力于氫能飛機(jī)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)及產(chǎn)業(yè)化研究，培育打造氫能飛機(jī)應(yīng)用場景，推進(jìn)我國氫能航空技術(shù)的發(fā)展。

安全是航空業(yè)的首要目標(biāo)，RX4HE飛機(jī)采用高壓儲(chǔ)氫，氫在使用過程中極易出現(xiàn)安全隱患，其中氫氣泄漏是研制過程中遇到的主要技術(shù)難題。為了解決氫氣泄漏，研究團(tuán)隊(duì)根據(jù)RX4HE飛機(jī)結(jié)構(gòu)以及氫氣特點(diǎn)通過兩方面解決這一安全隱患：一方面，飛機(jī)儲(chǔ)氫艙開設(shè)專用通氣口，防止氫氣在泄漏時(shí)產(chǎn)生堆積，有利氫氣快速擴(kuò)散降低氫氣濃度；另一方面，通過考慮實(shí)際環(huán)境條件，選擇相匹配的零件，通過環(huán)境試驗(yàn)測試氣密性，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果優(yōu)化方案設(shè)計(jì)，從而提高機(jī)載氫儲(chǔ)供裝置的安全性。

遼寧通用航空研究院四座氫內(nèi)燃飛機(jī)的首席試飛員徐孝本對記者講述了試飛感受，他說：“這是我國第一款氫能飛機(jī)，非常榮幸，去年3月份，我首飛80kW的試驗(yàn)機(jī)，今天又飛了120kW的原型機(jī)，尤其是原型機(jī)，動(dòng)力十足、震動(dòng)小、操作絲滑不卡頓，是一款性能非常優(yōu)異的飛機(jī)。首飛成功感覺非常開心，因?yàn)槭罪w，第一次離地，肯定有很多潛在的不確定性，但是整個(gè)飛行過程，沒有任何異常現(xiàn)象。從飛行情況來看，飛機(jī)性能良好，發(fā)動(dòng)機(jī)工作正常，動(dòng)力滿足性能要求，期待未來動(dòng)力系統(tǒng)提升至140kW，飛機(jī)表現(xiàn)更為優(yōu)異。”

首飛儀式結(jié)束后，召開了四座氫內(nèi)燃飛機(jī)原型機(jī)首飛座談會(huì)，會(huì)議圍繞項(xiàng)目背景、研制進(jìn)度、標(biāo)志性成果、首飛的重大意義等四個(gè)方面展開交流探討。

成功首飛的背后，凝聚著無數(shù)的智慧與力量。新能源航空領(lǐng)域的突破，同樣匯聚著無數(shù)的付出與汗水。在楊鳳田院士的領(lǐng)導(dǎo)下，沈陽航空航天大學(xué)、遼寧通用航空研究院、中國第一汽車集團(tuán)有限公司研發(fā)總院、北京銳翔氫能飛行器科技研究院有限公司等單位協(xié)同攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，組成了以沈陽航空航天大學(xué)原校長孫小平為首席專家，北京理工大學(xué)孫柏剛教授、中國第一汽車研發(fā)院李金成技術(shù)總監(jiān)為發(fā)動(dòng)機(jī)首席專家的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，進(jìn)一步提升發(fā)動(dòng)機(jī)功率以達(dá)到在通航機(jī)場的正常運(yùn)行要求。以型號副總師黃榕及北理工馬寧博士為主的保障團(tuán)隊(duì)在法庫財(cái)湖機(jī)場連夜奮戰(zhàn)，保障了首飛的成功進(jìn)行。

夢想無垠，步履不停，回望來時(shí)路，十三年彈指一揮間。作為團(tuán)隊(duì)主要技術(shù)人員之一，遼寧通用航空研究院副院長王明陽在現(xiàn)場向記者介紹了研究院的基本情況。遼寧通用航空研究院是世界范圍內(nèi)最早開展新能源電動(dòng)飛機(jī)型號研制的科研機(jī)構(gòu)之一，已經(jīng)形成了新能源電動(dòng)飛機(jī)的系列族譜。遼寧通用航空研究院成立于2011年2月，是國內(nèi)唯一一家以新能源通用航空器研制、產(chǎn)業(yè)政策研究、通航產(chǎn)業(yè)運(yùn)營示范、通用航空人才培訓(xùn)培養(yǎng)為主要特色的科研機(jī)構(gòu)。研究院按照航空航天AS9100D質(zhì)量管理體系標(biāo)準(zhǔn)，可同時(shí)開展通用飛機(jī)和民用無人機(jī)的設(shè)計(jì)、開發(fā)、生產(chǎn)、服務(wù)等工作，設(shè)有遼寧銳翔通用飛機(jī)制造有限公司、遼寧銳翔飛行培訓(xùn)有限公司、遼寧銳揚(yáng)新能源飛行器技術(shù)有限公司等運(yùn)營示范企業(yè)6家。

據(jù)專家介紹，氫是終極能源，在國際上被高度重視。氫燃料內(nèi)燃機(jī)飛機(jī)是以氫燃料作為推進(jìn)能源的飛機(jī)，其碳排放量接近為零。隨著人們對清潔能源的愈發(fā)重視以及航空領(lǐng)域碳排放愈發(fā)嚴(yán)格的控制，未來氫燃料飛機(jī)將會(huì)更受青睞。通過氫能飛機(jī)的研制與運(yùn)營，推動(dòng)氫能航空全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，從而推動(dòng)我國在綠色航空領(lǐng)域培養(yǎng)形成新質(zhì)生產(chǎn)力，培育低空經(jīng)濟(jì)新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。