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中国工程院院士杨凤田:做绿色通航 护绿水青山

通航产业网 2016年11月23日 来源: 中国网 浏览: 评论   收藏

摘要:中国工程院院士、飞机总体设计专家、国家级有突出贡献专家、航空金奖获得者、曾任歼八系列飞机多个型号的型号总设计师杨凤田接任沈阳航空航天大学校长,推动建设辽宁通用航空研究院,从此开启了我国绿色通用航空事业的新篇章。

  2010年6月18日,中国工程院院士、飞机总体设计专家、国家级有突出贡献专家、航空金奖获得者、曾任歼八系列飞机多个型号的型号总设计师杨凤田接任沈阳航空航天大学校长,推动建设辽宁通用航空研究院,从此开启了我国绿色通用航空事业的新篇章。

中国工程院院士杨凤田:做绿色通航 护绿水青山

  经济新常态 通航迎良机

  通用航空是指使用民用航空器从事公共航空运输以外的民用航空活动,包括从事工业、农业、林业、渔业和建筑业的作业飞行以及医疗卫生、抢险救灾、气象探测、海洋监测、科学实验、文化体育等方面的飞行活动。

  “我国通用航空的起点几乎与世界同步,但由于政治、经济、工业基础、空域管制等原因,我国通用航空远落后于世界先进水平。”杨凤田指出,通用航空制造产业是一个高技术、高产出、高附加值的拥有巨大发展潜力的制造产业,是能够带动机械、电子、化工、材料等产业快速发展的龙头产业;同时,通用航空也是为高端人士、社会精英及航空爱好者提供快捷交通服务与航空娱乐服务的行业,也是为其它产业提供便捷、高效、高质量服务的行业,是实实在在的新经济增长点。

  “以美国为例,其通用航空产业的总产值超过1500亿美元,创造了全美国1%的GDP和126万个就业岗位,可见通用航空对国民经济的贡献是较为显著的。”杨凤田表示。与此同时,嗅觉敏锐的他洞察到:作为国家战略性新兴产业,通用航空产业发展已经迎来了难得的历史机遇期,并且通用航空的发展一定是整个产业链条协调发展,而不仅仅是通用飞机制造或通用航空运营。

  “中国通航大发展必须先‘玩’起来!”杨凤田的建议得到了通用航空领域专家、学者和专业人士的一致认可。在接任沈阳航空航天大学校长并成立了辽宁通用航空研究院以后,所有的想法都变成了现实。

  做绿色通航 护绿水青山

  通航飞机数量庞大、飞行架次多、飞行高度低,多在大中城市周边飞行,在服务经济社会发展的同时,也是一个新的污染源。“我们要做绿色通用航空,首要任务就是降低环境污染,绝不能再走发展、污染、治理的老路。”杨凤田表示。

  据了解,通用航空器飞行高度一般在2000米左右,对环境有四大方面的污染。第一,污染物排放:目前全世界绝大多数通用飞机使用化石燃料作为能源,产生大量二氧化碳、氮氧化物、PM2.5等污染物。第二,超细颗粒物排放:目前在役的通用飞机中,接近一半使用活塞式发动机的小型和轻型飞机,超细颗粒物排放非常严重。第三,噪声污染:通用航空噪声污染已受到广泛关注,美国、欧洲等发达国家已经制订了相关计划,应用先进技术手段控制飞机的噪声级别。第四,重金属铅污染:通用飞机的低空铅排放,可直接造成受污染区域儿童的血铅超标,同时会造成当地表层土壤的铅污染,对森林、农作物产量、食品安全带来风险。

  根据我国通用航空尚处于起步阶段的发展现状,杨凤田指出:“随着通航的快速发展,我国天空将有上万架,甚至几十万架通用飞机在天空飞行,其排放对环境的污染不能低估,一定要吸取其他产业发展的教训。”为此,他还呼吁大力推动清洁能源、环境友好型通用飞机自主研发,国家有关部门要制定通用飞机排放标准,对引进和自行研制的飞机提出要求,坚持准入制度。

  “不能因为目前通用飞机的排放量相对较少就不管,决不能因恶少而为之。我国通用航空的发展必须绿色化。”杨凤田坚定地说。

  那么,通用航空如何坚持绿色化发展?对于这个问题,杨凤田早就找到了出路:新能源电机。在他看来,新能源电动飞机的出现为航空的彻底绿色化提供了一条光明的技术途径。

  与传统燃料动力飞机相比,电动飞机的电推进系统紧凑性好、可靠性高、可通过冗余技术提高系统安全性、动力可连续可变传输、功率不随高度和温度变化而损失、安静、零排放、运营成本低等特点,电动飞机在飞行过程中,飞机重量不会发生变化(燃料电池飞机除外),飞机的重心位置不变,因而飞机的飞行性能和操稳特性保持不变,飞机起飞重量和着陆重量相等,对着陆没有任何重量限制,可在任意时刻着陆。

  目前,美国、欧洲、澳大利亚、加拿大等国外通用航空发展得很成熟的国家和地区,对电动飞机进入飞行学校已做好了准备;巴西等通用航空发展中大国也对电动飞机的飞行员训练飞行非常感兴趣。电动飞机将使航空爱好者以更便宜的成本、更愉悦的心情学习飞机,而且不对环境带来任何负面影响。另外,电动飞机在航空体育运动、个人娱乐和消遣飞行、环保执法取证、生态保护区观光旅游等方面有广阔的应用前景。

  这正是杨凤田提出来的“玩”起来。

  造电动飞机 扬中国国威

  看准了绿色通用航空的发展方向后,杨凤田就以新能源电动飞机为重点,领导成立辽宁通用航空研究院。研究员组建了研究队伍和工程研制团队,以锂电池电动飞机为突破口,立即开展了新能源电动通用飞机的研发。

  在杨凤田的带领下,经过近5年的建设与发展,辽宁通用航空研究院在基础设施方面建立了数值风洞、人因工程、强度、轻质高效复合材料先进制造工艺、飞行控制与仿真、新能源动力系统共8个实验室,具备了轻型飞机各类试验及适航验证的软硬件条件。研究院先后成功研制了三个型号的新能源通用飞机:锂电池电动无人机、燃料电池电动无人机和双座电动轻型通用飞机。这其中最能代表科研水平的当属双座电动轻型通用飞机。

锐翔电动飞机

  图:锐翔电动飞机。

  2015年12月3日,对我国通航事业和杨凤田来说,是一个具有里程碑意义的日子。这一天,由辽宁通用航空研究院研制的我国首款电动力轻型运动飞机“锐翔(RX1E)”在沈阳航空航天大学获颁生产许可证。“锐翔RX1E”由此成为目前全球唯一取得型号设计批准证书(TDA)和生产许可证(PC)的电动轻型运动类飞机。

  “锐翔RX1E”拥有完全的自主知识产权,是中国民航管理局正式受理适航审定的第一架电动轻型飞机,也是世界第一架按ASTM标准完成适航审定的双座电动轻型运动类飞机。

  “锐翔RX1E”采用大展弦比上单翼、T形尾翼、前三点固定式起落架、前置螺旋桨、座舱两侧开门的布局形式;宽敞舒适的座舱为飞行员提供良好的视野;全碳纤维复合材料机体,使得结构重量低,机体寿命更长;配备动力与能源综合管理系统、实时健康监控,安全、可靠。该飞机以40kW级的稀土永磁同步电机为动力来源,以8.8kWh锂电池为能量来源,具有零污染、低噪音、易操纵、运营成本低、安全舒适等优点,符合我国环境可持续发展战略,是环境友好型、能源节约型新能源飞机。

  “‘锐翔RX1E’性能优越,可广泛应用于飞行员培训、观光旅游等,从而有力地推进私人飞机在我国的普及和应用。”杨凤田表示。

  据了解,“锐翔RX-1E”的成功研制与适航取证,培养和锻炼了一批从事新能源通用飞机研发的科研管理人才和工程技术人员。这充分表明,辽宁通用航空研究院基本具备新能源通用飞机研究、设计、制造、试验、试飞、适航、运营的全产业链发展和技术能力,验证了电动飞机研制配套建设的数值风洞、结构强度、轻质复合材料工艺及质量控制、飞行控制与仿真、新能源动力系统等基础实验设施的有效性。

  为现在建言 为未来树人

  除了建立辽宁通用航空研究院之外,杨凤田还根据我国通用航空的现状提出了许多合理的、有创造性的建议,其中包括:

  第一,创新通航的管理体制,充分调动地方政府发展通航的积极性,让地方政府成为地方通航产业发展的主导力量,从而实现低空空域的真正开放。

  第二,空军主管部门应根据实际,主动协调大城市周边的空域,确保低空空域的高效使用。

  第三,不能盲目引进国外通用飞机。同时,也要给我国薄弱的民用航空产业几年的准备期,从而避免走汽车产业的老路。

  第四,针对目前我国个人取得航空器驾驶员执照费用高的问题,设立国家大学生助飞基金,并呼吁社会资本参与基金建设。

  最后,通航的发展要依靠科技,升级低空空管设施,确保看得见、叫得回、管得住。

  在这些建议中,杨凤田尤其关心的是国家大学生助飞基金的设立。“对通航事业来说,设立该基金最重要的意义在于人才的培养,从而为我国航空事业的发展和未来飞行器设计创新奠定智力基础。”他着重指出。

  在高端人才培养方面,杨凤田更是孜孜不倦。他积极推动并成功实现了中国航空研究院在辽宁通用航空研究院设立博士点,每年在研究院科技骨干中招收2名博士生,同时积极支持研究院青年职工报考硕士研究生和工程硕士研究生,从人力资源方面保障辽宁通用航空研究院的长期可持续发展。

  团队另一个特点是年轻,大多数研究人员的年龄在30岁以下。为了让他们更快成长,杨院士通过各种方式给年轻人补充能量,例如邀请北航资深飞行器设计方面的教授给大家上课,讲授先进飞行器设计、多学科优化设计、国外先进电动飞机技术发展等课程。国际化是电动飞机发展的一个重要特征,为此,他还亲自安排请沈阳航空航天大学外国语学院的老师给研究院的年轻人培训英语,并长期坚持。

  《中共中央“十三五”规划建议》将通用航空与民航、铁路、公路并列,这对杨凤田和他的通航事业意义重大。精神矍铄的他更是浑身充满了力量。他不为名、不为利,只为我国通用航空事业健康、快速地发展。为了这个目标,他将带领团队继续奋斗,坚持到底。

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