低碳航空叩门来 多国掀起研制新能源飞机热潮

　　航空飞行产生的尾气,是地球上增长速度最快的污染源。随着全球气候变暖和环境污染加重，对航空业低碳发展的呼声越来越高。如今，电动汽车已经走入寻常百姓家，飞机是否也该“换个飞法”？在此背景下，多国研制新能源飞机的热情被点燃了。

　　目前，在新能源飞机领域，研究最多的是太阳能飞机。因为高空中，太阳能利用比地面更具优势。2012年5月24日，世界最大的太阳能飞机“太阳驱动”号升空，开始洲际首航。就像它的名字一样，“太阳驱动”号在飞行过程中不使用任何燃油，完全由太阳能所产生的电力驱动，这是人类利用清洁能源的一次具有历史意义的创举，奏响了新能源飞机畅想曲。目前，德国、美国等许多国家都已研制出太阳能飞机。不过，太阳能飞机也有明显的弱势，比如体积庞大，翼展超60米的“太阳驱动”号却只能载驾驶员一个人；再如材料昂贵，十几项超轻材料架构注定了造价不菲；此外，还要看老天脸色，要是天气灰暗，或风力太大，起飞、降落就很成问题。

　　在去年亚洲通用航空展上，我国首款具有自主知识产权的电动双座轻型飞机锐翔RX1E让人眼前一亮，它的最大魅力是把新能源飞机的“体积”和“价格”都“拽”下来了。锐翔RX1E电动飞机以锂电池为能源，采用全复合材料机体结构，环保、静音、零污染，而且具有操作简易、可靠性高、运行成本低等优点。其最大飞行速度远超“太阳驱动”号，飞行成本仅为每分钟0.3元，几十万元的整机价格相当亲民。它是目前全球唯一取得型号设计批准证和生产许可证的电动轻型运动类飞机，已成为中国新能源飞机的一个亮丽招牌。

　　如今，“锐翔”已进入批量生产阶段。飞机研发带头人、沈阳航空航天大学校长杨凤田说，“研究传统通用飞机，我们比欧美国家起步晚太多，只有研发新能源电动飞机，才有可能后来居上”。杨凤田表示，随着石墨烯、高性能复合材料、飞行器多学科优化设计等材料和技术的快速突破，发展电动通用飞机已具备较为成熟的技术条件和最佳发展时机。“载客越多越有前景，我们正在研制纯电动四座通用飞机，希望进一步助推绿色通航产业的发展。”

　　探索永不会止步。据介绍，2010年，美国波音公司研制出世界上首架氢动力无人飞机，随后，又开发出氢电池动力轻型载人飞机。氢燃料也是有名的洁净能源，因为它燃烧后的产物只有水。目前，波音公司又开始研发核能飞机，利用激光小型裂变反应堆替代现在的燃油涡轮发动机，不仅能实现更长距离的飞行，还能减少温室气体的排放。其他探索还有生物能源飞机等，如欧洲民航飞机制造公司开发出世界上首架利用海藻作为驱动燃料的飞机。英国、美国相继研制生物燃料和石油混合驱动飞机。

　　虽然研究成果纷呈，纯粹的新能源飞机至今还没有一架大型客机诞生，多是在通用航空的“低空”领域里试来飞去，小型、民用是其主攻方向。究其原因，业内专家表示，这和新能源的应用短板有关：除投入成本高外，最大难题是储存技术不足、能源利用率不高，限制了飞机的飞行条件和续航能力。目前，单晶硅电池是世界上技术最为成熟的太阳能电池，其转换效率最高仅为23%，比传统航空发动机热效率要低得多。氢电池目前也仅能为小型飞机提供动力，大概20年后才有望用于大型商用客机。续航时间短、动能不足反过来制约了新能源飞机的载客量，这也是为什么当前新能源飞机多为无人机或只能容纳几个人的原因。

　　目前，新能源飞机已广泛应用在军事侦察、民用通信、航拍航测、旅游观光、安保巡查、农林作业等重要领域。通用航空本身是一项大众航空事业，在发达国家大众参与率很高。随着消费升级和制造成本的下降，新能源飞机飞入寻常百姓家不再遥远。新能源飞机的加速研发无疑将成为未来航空业能源革命的主要趋势之一，它的市场前景不可限量，出现新能源商用大型客机也是早晚的事情。（本报记者 孙潜彤）