乘著“祥云”看山河

　　探訪國內(nèi)首架自主研制10座載人飛艇

　　圖①：AS700在陽朔月亮山起降點(diǎn)進(jìn)行飛行準(zhǔn)備。何東 攝

　　圖②：在陽朔月亮山起降點(diǎn)，AS700正在進(jìn)行飛行準(zhǔn)備。本報(bào)記者 沈東方 攝

　　圖③：AS700飛行員林宏在飛行過程中操作艇上設(shè)備。本報(bào)記者 沈東方 攝

　　圖④：AS700停在湖北荊門漳河機(jī)場停機(jī)坪。何東 攝

　　一架“空中白鯨”遨游在云山霧海之中，經(jīng)過廣西桂林陽朔多個(gè)標(biāo)志性景點(diǎn)后穩(wěn)穩(wěn)降落，圓滿完成演示飛行……9月14日上午，由中國航空工業(yè)集團(tuán)自主研制的載人飛艇“祥云”AS700，首架正式交付客戶，并現(xiàn)場簽署12架購?fù)в唵魏?0架意向訂單。這標(biāo)志著國產(chǎn)載人飛艇的研制、生產(chǎn)、取證、交付全面貫通，即將進(jìn)入商業(yè)運(yùn)營階段。

　　“祥云”AS700載人飛艇是國內(nèi)首款按照適航規(guī)范自主研制、具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)并首個(gè)獲得型號合格證的載人飛艇，按照“一艇多型、系列發(fā)展”的設(shè)計(jì)思路引入了航空領(lǐng)域先進(jìn)設(shè)計(jì)理念，能滿足國內(nèi)外低空旅游市場需求。

　　載人飛艇的原理和特點(diǎn)是什么？與其他飛行器相比有什么不同？除了低空旅游，未來它還將被應(yīng)用在哪些場景之中？讓我們一起走進(jìn)“祥云”的世界。

　　依靠氦氣浮力和螺旋槳拉力實(shí)現(xiàn)駐空，最大航程700千米，最大飛行時(shí)速100千米，最多可乘坐10人

　　如果用一個(gè)詞來形容見到“祥云”的第一印象，那就是“白白胖胖”，充裝氦氣的氣囊營造出了它憨態(tài)可掬的形象。

　　“祥云”AS700載人飛艇型號總設(shè)計(jì)師周雷告訴記者，載人飛艇主要由以下幾部分組成：氣囊，主氣囊內(nèi)部還設(shè)置了用于充裝空氣的副氣囊；艇艙，主要用于搭載人員、貨物等；還有尾翼、起落架、頭錐、動力裝置、系統(tǒng)設(shè)備等。最大起飛重量4150千克，最大航程700千米，最大航時(shí)10小時(shí)，最大飛行速度每小時(shí)100千米，最大載人數(shù)10人（含1名駕駛員）。

　　世界上最早的飛艇距今已有100多年，比飛機(jī)還要?dú)v史悠久。早期的飛艇大多為硬式飛艇，內(nèi)部由龍骨骨架支撐，有著高昂的造價(jià)與維修成本。而現(xiàn)在的飛艇大多為軟式，不再依靠剛性骨架，而是完全使用氣體的內(nèi)壓來維持形狀，大大降低了建造與維護(hù)成本。

　　飛艇是一種輕于空氣的飛行器，依靠空氣浮力駐空，并搭載任務(wù)設(shè)備和乘員。作為一種浮空器，“祥云”是如何“飄”向空中的？

　　“‘祥云’的總重量約為4000多千克，當(dāng)升力大于重力的時(shí)候，飛艇就能飛起來。我們把它需要的升力分為兩部分：其中95%—97%的升力，由氣囊里裝著的氦氣產(chǎn)生的浮力來承擔(dān)；剩余的部分升力，需要通過螺旋槳高速轉(zhuǎn)動后產(chǎn)生拉力，以及飛行中的動升力，共同實(shí)現(xiàn)升空。”周雷介紹，在控制飛行方向與速度方面，飛艇與飛機(jī)基本相同，依靠氣動舵面控制飛行方向，依靠動力控制飛行速度。

　　在日常生活中，我們常常能看到氦氣球、氫氣球飄到高空后爆開的場景，這是因?yàn)闅馇騼?nèi)部的氣體體積因氣壓變化而膨脹，從而把氣球脹破。載人飛艇的氣囊同樣面臨這樣的問題，從地面一直飛到3000米高空，如何使其始終保持堅(jiān)挺的氣動外形，且不會因氣壓變化而爆炸呢？

　　主氣囊內(nèi)部的2個(gè)副氣囊起到了重要作用。

　　周雷以房間作比，“我們可以把主氣囊想象成一間房，副氣囊為其中的兩個(gè)房間。飛艇在低空飛行時(shí)，‘房間’里面裝著的是空氣；而來到高空中時(shí)，氦氣體積越來越大，在其他‘房間’盛不下了，我們就會把這2個(gè)‘房間’里的空氣排出去，給氦氣騰出地方。反之亦然：從高空降落時(shí)，讓體積縮小后的氦氣回到原來的‘房間’，我們再給這2個(gè)‘房間’里重新注入空氣。”如此一來，氦氣的壓力和外界的大氣壓力差值可以保持在恒定值，“祥云”也能保證安全和堅(jiān)挺外形。

　　垂直短距起降猶如“旱地拔蔥”，多層復(fù)合材料保障安全穩(wěn)定，即便喪失動力也能實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)降落

　　今年61歲的“祥云”AS700載人飛艇飛行員林宏是戰(zhàn)斗機(jī)駕駛員出身，他駕駛過多種通用飛行器，AS700載人飛艇從首飛到試飛，他都全程參與。

　　對于大多數(shù)飛行器來說，位于陽朔的月亮山起降點(diǎn)并不算一個(gè)容易飛的區(qū)域，這里四周環(huán)山，起飛降落都要十分當(dāng)心。而這樣的環(huán)境卻難不倒“祥云”AS700載人飛艇，“旱地拔蔥式”起飛正是它的專長所在。

　　“‘祥云’的凈空條件相對簡單，不需要在專門的機(jī)場。”林宏介紹，AS700載人飛艇采用雙側(cè)分布式矢量控制設(shè)計(jì)，用于控制、驅(qū)動飛艇兩側(cè)涵道的轉(zhuǎn)向運(yùn)動，為飛艇的起飛、降落和空中姿態(tài)變換提供靈活、可靠的推力矢量。在矢量控制技術(shù)的加持下，動力螺旋槳具有-120°至+90°區(qū)間的轉(zhuǎn)向能力，使得AS700可在半徑不小于100米的簡易機(jī)場或草地上平穩(wěn)起降，為飛艇垂直和短距起降提供了有力保障。

　　不僅如此，這項(xiàng)技術(shù)還能幫助“祥云”實(shí)現(xiàn)滯空，也就是穩(wěn)定地停駐在空中的某個(gè)位置。

　　“從理論上來說，只要風(fēng)向穩(wěn)定且在3000米內(nèi)的高度范圍內(nèi)，‘想停就停’是可以實(shí)現(xiàn)的。”林宏表示，目前AS700載人飛艇已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了小范圍盤旋——以每小時(shí)37千米的速度繞著景觀慢慢地飛。

　　雖然飛艇遠(yuǎn)觀就像飄在天空上的氣球一般，但它的材質(zhì)并不像氣球那般脆弱。“‘祥云’摸起來跟別的飛艇不一樣，它的手感更輕更薄，強(qiáng)度也更高，防水不易破。”周雷介紹，AS700載人飛艇的氣囊部分采用高強(qiáng)度、低泄漏、耐低溫、抗老化的非金屬多層復(fù)合材料，它由五層功能結(jié)構(gòu)共同組成，總厚度不到一毫米，極大提升了飛艇主體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

　　即便如此，如果飛艇“漏氣”了怎么辦？在檢查過程中，機(jī)務(wù)團(tuán)隊(duì)會給飛艇全身都澆上專門調(diào)配的氣泡水，哪里有泡泡吹起來了就說明哪里有補(bǔ)漏的需要。這樣不僅完成了“查漏補(bǔ)缺”，也正好給飛艇洗個(gè)澡，又能煥然一新地開展工作。

　　在林宏看來，AS700的安全系數(shù)很高。飛艇內(nèi)部配備氦氣應(yīng)急釋放、鎮(zhèn)重水應(yīng)急拋投功能，在完全喪失動力或操縱系統(tǒng)故障等應(yīng)急情形下，既能保障飛艇緩慢降落，也可通過控制推力矢量轉(zhuǎn)向角度來對飛艇升降進(jìn)行輔助控制。“一旦失去動力，飛艇就會進(jìn)入自由氣球模式，變成一個(gè)氦氣球。就像我們乘坐熱氣球一樣，慢慢飄到一個(gè)合適的地方降到地面，等待救援。”

　　值得一提的是，我國在AS700載人飛艇的產(chǎn)品研制、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、技術(shù)攻關(guān)等方面，實(shí)現(xiàn)了“三個(gè)首次”，即首次實(shí)現(xiàn)飛艇主要材料國產(chǎn)化，完善了載人飛艇供應(yīng)鏈體系；首次突破輕質(zhì)低成本囊體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，增強(qiáng)了載人飛艇市場競爭力；首次實(shí)現(xiàn)飛艇推力矢量同步伺服控制關(guān)鍵技術(shù)，提升了載人飛艇對起降條件的適應(yīng)性。

　　低空旅游之外，還可應(yīng)用于運(yùn)輸物流、智能測繪、應(yīng)急救援、城市安保等多場景

　　“您乘坐的座位視野和觀看風(fēng)景舒適度如何？您認(rèn)為最佳感受的飛行速度范圍、最佳感受的飛行時(shí)長是多少？”在陽朔月亮山起降點(diǎn)完成試乘體驗(yàn)的每一位乘客，都需要填寫一張《駕乘人員乘坐感受記錄表》，對安全、舒適、噪聲、振動等方面進(jìn)行細(xì)致評分。

　　“乘客乘坐起來最明顯的感受是平穩(wěn)，速度偏慢，偶爾還會有隨風(fēng)飄動的感覺。”林宏告訴記者，自8月底至9月中旬，“祥云”AS700載人飛艇在陽朔共開展了15期試乘體驗(yàn)飛行。每期飛行時(shí)間均為12：30至14：30，單趟試乘人數(shù)包括飛行員、觀察員在內(nèi)不超過6人，飛行時(shí)速60公里至80公里，飛行高度500米至1000米，航線設(shè)計(jì)飛越陽朔多個(gè)景區(qū)上空。這份《駕乘人員乘坐感受記錄表》主要采集乘客乘坐飛艇的安全感和舒適度等信息，為載人飛艇舒適度改進(jìn)積累數(shù)據(jù)，以及為后續(xù)實(shí)際運(yùn)營提供參考。

　　坐在載人飛艇上，艇艙兩側(cè)的大觀景側(cè)窗可以讓乘客在觀光飛行期間將艙外美景盡收眼底，或由空中俯瞰下方風(fēng)景，“解鎖”云端觀光新體驗(yàn)。“我們特地采用了左右駕駛桿，右邊位置是駕駛員，左邊是給乘客或者學(xué)員預(yù)留的。在飛行過程中，乘客可以在機(jī)長允許的情況下體驗(yàn)駕駛飛艇，收獲不一樣的飛行感受。”林宏說。

　　近年來，我國低空經(jīng)濟(jì)日漸興起，“振翅騰飛”。低空經(jīng)濟(jì)今年首次寫入政府工作報(bào)告，黨的二十屆三中全會也專門提到發(fā)展低空經(jīng)濟(jì)。據(jù)測算，2023年我國低空經(jīng)濟(jì)規(guī)模超5000億元，2030年有望超過2萬億元。

　　AS700載人飛艇作為國內(nèi)10座級的首個(gè)取得型號合格證的產(chǎn)品，以其高安全性、高能效比以及綠色低碳等優(yōu)點(diǎn)成了低空經(jīng)濟(jì)的“新寵兒”。低空觀光旅游是“祥云”的典型示范場景，未來它還有更多應(yīng)用可能，“低空+運(yùn)輸物流”“低空+智能測繪”“低空+應(yīng)急救援”“低空+城市安保”等多場景中都將出現(xiàn)載人飛艇的身影。

　　目前，圍繞飛艇早日投入商業(yè)運(yùn)營這一目標(biāo)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)正積極開展飛艇駕駛員培訓(xùn)、機(jī)務(wù)人員培訓(xùn)、推動低空觀光旅游運(yùn)行法規(guī)出臺等方面工作，年內(nèi)有望打通載人飛艇商業(yè)運(yùn)營的各個(gè)環(huán)節(jié)，早日讓更多“祥云”載人飛艇翱翔在祖國的壯美河山之上。（本報(bào)記者 沈東方 自廣西桂林報(bào)道）