為推動(dòng)通用航空制造業(yè)發(fā)展，促進(jìn)通用航空裝備創(chuàng )新應用，近日，工業(yè)和信息化部、科學(xué)技術(shù)部、財政部以及民航局等四部門(mén)聯(lián)合印發(fā)了《通用航空裝備創(chuàng )新應用實(shí)施方案（2024-2030年）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《方案》）?！斗桨浮访鞔_，到2027年，我國通用航空裝備供給能力、產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新能力顯著(zhù)提升，現代化通用航空基礎支撐體系基本建立，高效融合產(chǎn)業(yè)生態(tài)初步形成，通用航空公共服務(wù)裝備體系基本完善。到2030年，以高端化、智能化、綠色化為特征的通用航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展新模式基本建立。如何讓通用航空裝備全面融入人民生產(chǎn)生活各領(lǐng)域，進(jìn)而成為低空經(jīng)濟增長(cháng)的強勁引擎？在萬(wàn)億元級的市場(chǎng)潛力面前，通用航空裝備應如何順勢而為，把握這一歷史性的發(fā)展契機？
隨著(zhù)技術(shù)不斷進(jìn)步，新型通用航空器、無(wú)人機等裝備的性能得到了大幅提升，通用航空在更多領(lǐng)域得到了廣泛應用。例如，無(wú)人機正在農林植保、航拍、物流配送等領(lǐng)域發(fā)揮著(zhù)重要作用。同時(shí)，通用航空裝備也在應急救援、城市管理等方面展現出巨大潛力。那么，我國通用航空裝備創(chuàng )新應用現狀如何？又面臨著(zhù)哪些挑戰？
孫衛國
如今，通用航空器已經(jīng)在許多場(chǎng)景得到應用，在民生、交通運輸、消費服務(wù)、社會(huì )生產(chǎn)等領(lǐng)域嶄露頭角，并在消防救援、低空旅游、航空運動(dòng)、農林植保、巡檢巡線(xiàn)等場(chǎng)景廣泛應用。
近年來(lái)，隨著(zhù)我國農林植保、電力巡檢等傳統通航作業(yè)保持穩步增長(cháng)，空中游覽、航空運動(dòng)、醫療救護等新業(yè)態(tài)加速發(fā)展。在無(wú)人機應用于個(gè)人消費、地理測繪、影視航拍等領(lǐng)域的基礎上，應急救援、通信中繼、氣象探測等應用場(chǎng)景不斷拓展，無(wú)人機物流已經(jīng)實(shí)現了規?；瘧?。
在通用航空新裝備不斷涌現的同時(shí)，通用航空應用場(chǎng)景不斷拓展，通用航空裝備創(chuàng )新應用正面臨新挑戰。
在新型航空器適航認證方面，無(wú)人機和eVTOL（電動(dòng)垂直起降飛行器）等新型航空器在物流和城市空中交通等新場(chǎng)景應用沒(méi)有可借鑒的成熟樣本。需要不斷適應新形勢新要求，進(jìn)一步加強無(wú)人機適航審定體系和能力建設，健全完善無(wú)人機相關(guān)技術(shù)規范標準，探索創(chuàng )新無(wú)人機適航審定模式，以更好地滿(mǎn)足無(wú)人機研發(fā)設計制造的適航審查需求。
通航作業(yè)與民航商業(yè)運輸飛機的監管存在差異。隨著(zhù)通航應用規模的持續擴大，通航的運行安全監管理念、方法、技術(shù)等都需要同步創(chuàng )新。最為重要的是，需要推動(dòng)落實(shí)各方安全責任，確保運輸航空與通用航空低空飛行活動(dòng)安全協(xié)調發(fā)展。
曹賀
近年來(lái)，我國通用航空裝備技術(shù)和應用創(chuàng )新持續加快，產(chǎn)品體系化、多元化發(fā)展態(tài)勢初顯。
在傳統通航領(lǐng)域，我國已有近100家通航整機制造企業(yè)，國內自主研制的通用航空器取證產(chǎn)品超過(guò)20款，具備了研制生產(chǎn)多種型號直升機、輕型運動(dòng)飛機、多用途飛機、特種飛機的能力，航空應急救援裝備體系初步建立。在無(wú)人機領(lǐng)域，我國較大規模的民用無(wú)人機生產(chǎn)企業(yè)已超過(guò)300家，消費級和工業(yè)級無(wú)人機產(chǎn)品已分別占據全球70%和68%的市場(chǎng)份額。其中，航空物流配送和城市空中交通整機制造企業(yè)超過(guò)20家，開(kāi)發(fā)出近30款產(chǎn)品，自2019年以來(lái)融資規模達到50億元。據初步統計，2023年，我國通用航空制造業(yè)產(chǎn)值約320億元（其中無(wú)人機300億元），運營(yíng)及服務(wù)收入1370億元（其中無(wú)人機1170億元）。
制約我國通航產(chǎn)業(yè)發(fā)展的因素有空域、機場(chǎng)等客觀(guān)條件，但根本原因是尚未建成適合我國國情的大規模通航應用場(chǎng)景。國外比較成熟的私人飛行、短途運輸、航空培訓等典型通航應用場(chǎng)景，短期內在我國形成較大規模的難度較大。國務(wù)院辦公廳于2016年印發(fā)的《關(guān)于促進(jìn)通用航空業(yè)發(fā)展的指導意見(jiàn)》提出的到2020年實(shí)現500個(gè)通用機場(chǎng)、5000架通用航空器、年飛行量200萬(wàn)小時(shí)的目標，至今仍未實(shí)現，通用航空業(yè)與我國龐大的經(jīng)濟體量并不相稱(chēng)。
胡金碩
與粵港澳大灣區超過(guò)1000架次/天的中小型末端無(wú)人機物流市場(chǎng)相比，大型支線(xiàn)無(wú)人機物流賽道由于飛行頻率受空域限制、有效飛行量不高等，在運行方面并不“擁擠”。
在噸級以上無(wú)人機領(lǐng)域，已經(jīng)集聚了一批專(zhuān)業(yè)化企業(yè)。四川天域HY-100、航天飛鵬FH-98、中航通飛Y5U、航空工業(yè)西飛民機HH-100、微至航空Macro1.5、峰飛科技V2000CG等機型已在新疆、內蒙古、陜西、甘肅、上海等地的無(wú)人區、人口稀少的荒漠地帶和海島場(chǎng)景開(kāi)展大型支線(xiàn)無(wú)人機物流運營(yíng)試點(diǎn)、研發(fā)試飛測試和概念演示飛行。
在全國范圍內，已取得型號合格證的支線(xiàn)物流無(wú)人機申請人就占據了全部已取證廠(chǎng)家的3/5。除峰飛科技V2000CG具有典型的eVTOL特征外，其他機型主要為“固定翼+活塞發(fā)動(dòng)機”構型，對支線(xiàn)場(chǎng)景的適配度更高。各主機研制廠(chǎng)商憑借其研發(fā)測試梯隊、技術(shù)積累迭代和供應商配套能力，已在場(chǎng)景實(shí)踐、適航取證等方面彰顯實(shí)力。
但固定翼構型的支線(xiàn)物流無(wú)人機需要借助跑道型通用機場(chǎng)完成起降，航線(xiàn)開(kāi)辟在很大程度上受已有通用機場(chǎng)布局約束，較難形成支線(xiàn)網(wǎng)格結構。在純電動(dòng)構型的電池能量密度尚無(wú)進(jìn)一步升級的前提下，動(dòng)力形式的調整和優(yōu)化對支線(xiàn)物流“大載重、長(cháng)航程”的運營(yíng)目標提出了技術(shù)挑戰。兼顧電推進(jìn)系統的靈活性和傳統動(dòng)力系統的大航程，實(shí)現支線(xiàn)物流無(wú)人機的“垂起化”，將帶來(lái)技術(shù)革新和場(chǎng)景延伸。
《通用航空裝備創(chuàng )新應用實(shí)施方案（2024-2030年）》提出，通用航空裝備發(fā)展要滿(mǎn)足工農作業(yè)需求的低空生產(chǎn)作業(yè)網(wǎng)絡(luò )安全高效運行，全面融入人民生產(chǎn)生活各領(lǐng)域。高端化、智能化、綠色化作為通用航空裝備創(chuàng )新應用的重要發(fā)展方向，將有助于提升我國通用航空產(chǎn)業(yè)的國際競爭力，滿(mǎn)足工農作業(yè)和其他領(lǐng)域的多樣化需求，推動(dòng)經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展。通用航空裝備的高端化、智能化、綠色化具體體現在哪些方面呢？
孫衛國
我認為“高端化”主要體現在三個(gè)方面：一是技術(shù)含量高，表現為知識、技術(shù)密集，體現多學(xué)科和多領(lǐng)域高精尖技術(shù)的繼承；二是處于價(jià)值鏈高端，具有高附加值的特征；三是在產(chǎn)業(yè)鏈上占據核心地位，其發(fā)展水平?jīng)Q定產(chǎn)業(yè)鏈的整體競爭力。先進(jìn)的工具引領(lǐng)生產(chǎn)生活方式變革，促進(jìn)社會(huì )現代化發(fā)展，離不開(kāi)高新技術(shù)引領(lǐng)。
“智能化”意味著(zhù)知識技術(shù)、數字技術(shù)、傳感技術(shù)等智能學(xué)科的高度集成化，能夠搜集與理解環(huán)境信息和自身信息，并進(jìn)行分析判斷和自身行為規劃。航空智能化的核心是使飛行器具備自主感知、自主決策、自主執行、自主進(jìn)化能力。自主感知使飛行器通過(guò)各類(lèi)傳感器與數據融合完成復雜環(huán)境和目標的分類(lèi)、識別；自主決策可充分發(fā)揮人工智能在信息處理速度和處理量方面的優(yōu)勢，在各種復雜場(chǎng)景中快速作出利益最大化的決策；自主執行能使機器自主進(jìn)行任務(wù)規劃，并在執行過(guò)程中實(shí)時(shí)調整；基于自主遺傳進(jìn)化算法，自主進(jìn)化可使智能飛行器具有生命體特征，通過(guò)不斷學(xué)習提升認知決策水平，以應對全新環(huán)境。應該說(shuō)，智能化將大幅提高飛行器在不同環(huán)境中的感知、決策、執行、學(xué)習能力，將為未來(lái)航空打開(kāi)更大的想象空間。
“綠色化”就是節能環(huán)保、新能源、再制造與高效、清潔、集約、循環(huán)的綠色低碳發(fā)展的結合，如eVTOL、氫燃料飛機等?？沙掷m航空燃料的應用被認為是最具潛力的技術(shù)，對助力實(shí)現碳達峰、碳中和目標以及保障能源安全具有不可替代的作用，可實(shí)現航空動(dòng)力系統的重大變革。未來(lái)，民用航空動(dòng)力系統如使用可持續燃料作為渦輪發(fā)動(dòng)機燃料或直接使用燃料電池為飛機提供動(dòng)力，將大幅減少航空業(yè)碳排放。
曹賀
未來(lái)一個(gè)時(shí)期，以高端化、智能化、綠色化為技術(shù)特征的新型通用航空裝備將逐步實(shí)現場(chǎng)景大規模應用，建立通用航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展新模式。
就綠色化而言，通用航空裝備主要包括采用電機驅動(dòng)的具備垂直起降能力的飛行器，其中電機由電動(dòng)力驅動(dòng)，電動(dòng)力包含電池、燃料電池等不同能源形式。智能化主要是通過(guò)高級自動(dòng)控制功能設計、深度學(xué)習等方法，實(shí)現一鍵自主起降、智能避障等，提高電動(dòng)垂直起降飛行器自動(dòng)駕駛和智能化水平。分布式電推進(jìn)技術(shù)使得電動(dòng)垂直起降飛行器的構型突破了傳統架構限制，具有廣闊的設計空間，使之前許多不可能、不可行的飛行器構型成為可能，多旋翼、矢量推力、復合翼等新構型蓬勃發(fā)展。
我認為，通用航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新模式主要體現在兩點(diǎn)：一方面，裝備數量將迎來(lái)可觀(guān)的增長(cháng)。截至2023年底，我國注冊登記的無(wú)人機達到126.7萬(wàn)架?！岸掏具\輸+電動(dòng)垂直起降”客運網(wǎng)絡(luò )、“干—支—末”的無(wú)人機配送網(wǎng)絡(luò )以及滿(mǎn)足各種工農作業(yè)需求的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò )建立后，我國無(wú)人機將在數量級上迎來(lái)提升。另一方面，運行質(zhì)量將有效提升。以數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化為基本特征的低空智聯(lián)網(wǎng)的構建，將支撐起百萬(wàn)乃至千萬(wàn)量級的無(wú)人機安全高效運行。
胡金碩
對于大型支線(xiàn)物流無(wú)人機，因其較大的起飛重量、飛行動(dòng)能和航程，在保障飛行安全方面尤其依賴(lài)先進(jìn)的技術(shù)手段，通過(guò)持續優(yōu)化無(wú)人化改裝/系統設計解決方案，集中體現高端化、智能化技術(shù)路徑。
在飛行控制方面，主要是余度管理與容錯控制、飛行任務(wù)管理、鏈路失效管理、無(wú)動(dòng)力著(zhù)陸管理、飛行邊界管理等。在動(dòng)力裝置方面，重點(diǎn)面向發(fā)動(dòng)機模態(tài)調度、能源管理、自動(dòng)油門(mén)、變距控制等。在故障診斷與恢復方面，對機載電氣設備的智能監管較為常見(jiàn)，主要包括電氣負載狀態(tài)及設備參數采集、周期BIT管理、故障信號源切換，以及地面站對飛行態(tài)勢的監控、異常飛行狀態(tài)處置、地面控制權限移交、鏈路切換等。
分布式電推進(jìn)技術(shù)應用于大型支線(xiàn)物流無(wú)人機，可以減少對化石燃料的依賴(lài)，符合推進(jìn)碳達峰、碳中和的航空貨運發(fā)展趨勢。但從飛行器全生命周期來(lái)看，適用分布式電推進(jìn)技術(shù)的電能是否完全來(lái)源于光、風(fēng)等清潔能源，仍需要長(cháng)期探索其綠色環(huán)保屬性。此外，運用電機降噪技術(shù)可顯著(zhù)降低燃油發(fā)動(dòng)機噪聲水平，并通過(guò)進(jìn)離場(chǎng)噪聲控制，逐步減少飛行器對周邊居住、作業(yè)環(huán)境的影響。
《通用航空裝備創(chuàng )新應用實(shí)施方案（2024-2030年）》明確提出了2027年與2030年兩個(gè)關(guān)鍵時(shí)間節點(diǎn)的發(fā)展目標，對于推動(dòng)通用航空產(chǎn)業(yè)規?；l(fā)展具有重要意義。未來(lái)，通用航空裝備領(lǐng)域應如何在核心技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同、政策與市場(chǎng)對接以及國際合作與交流等方面下功夫，共同推動(dòng)通用航空產(chǎn)業(yè)的規?；l(fā)展和強鏈補鏈進(jìn)程？
孫衛國
積極布局智能化、數字化、綠色化航空技術(shù)，提升技術(shù)創(chuàng )新能力，要加強關(guān)鍵技術(shù)裝備產(chǎn)品的研發(fā)攻關(guān)。推動(dòng)數字技術(shù)與產(chǎn)業(yè)深度融合，催生更多新技術(shù)、新產(chǎn)品、新業(yè)態(tài)、新模式。集聚創(chuàng )新資源，強化產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng )新體系建設，加強關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)、重大科技成果轉化和自主創(chuàng )新產(chǎn)品迭代應用，提升新技術(shù)、新產(chǎn)品、新服務(wù)供給質(zhì)量和水平。
促進(jìn)創(chuàng )新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈深度融合，支持龍頭企業(yè)向產(chǎn)業(yè)鏈上游進(jìn)軍，提升產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈的安全水平和競爭力。優(yōu)先瞄準當前產(chǎn)業(yè)鏈的薄弱環(huán)節，通過(guò)供需牽引打通創(chuàng )新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈之間的堵點(diǎn)，圍繞創(chuàng )新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈精準配置資金和人才要素，加快構建“科技—產(chǎn)業(yè)—人才”的良性循環(huán)生態(tài)圈。
打造梯次接續的企業(yè)矩陣。強化鏈主企業(yè)的引領(lǐng)作用，支持前沿探索、前瞻布局，統籌整合產(chǎn)業(yè)鏈資源，引導關(guān)聯(lián)企業(yè)向重點(diǎn)區域集聚，加快形成產(chǎn)業(yè)體系和產(chǎn)業(yè)鏈條。構建大中小企業(yè)創(chuàng )新協(xié)同、產(chǎn)能共享、供應鏈互通的產(chǎn)業(yè)發(fā)展生態(tài)。提升中小企業(yè)專(zhuān)業(yè)化能力，培育一批專(zhuān)精特新“小巨人”企業(yè)。整合市場(chǎng)資源，強化要素保障，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)規?；?、集群化、專(zhuān)業(yè)化發(fā)展。
曹賀
通用航空裝備實(shí)現規?；乾F階段的主要任務(wù)。因此，應以應用場(chǎng)景創(chuàng )新和大規模示范應用為牽引，加快通用航空技術(shù)和裝備迭代升級。
我認為，應通過(guò)四個(gè)層面推動(dòng)通用航空產(chǎn)業(yè)的規?；l(fā)展和強鏈補鏈進(jìn)程。首先，通過(guò)航空應急救援、航空物流配送、城市空中交通、新型通用航空消費等示范應用，提升通用航空裝備的經(jīng)濟性、可靠性，實(shí)現裝備好用耐用，客戶(hù)愛(ài)用。其次，鼓勵龍頭企業(yè)整合資源，強化對產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈和創(chuàng )新鏈的引領(lǐng)和組織協(xié)同，不斷增強企業(yè)競爭力，提升產(chǎn)業(yè)鏈韌性和安全水平。再次，支持電池、電機等優(yōu)勢企業(yè)加大研發(fā)投入力度，提升產(chǎn)品性能，培育一批知名品牌產(chǎn)品。最后，引導通用航空裝備相關(guān)企業(yè)提升競爭力，打造一批專(zhuān)精特新“小巨人”和制造業(yè)單項冠軍企業(yè)。
胡金碩
航空支線(xiàn)物流的貨運體量大，應用場(chǎng)景相對簡(jiǎn)單，運行環(huán)境風(fēng)險偏小，無(wú)人機平臺技術(shù)路徑與傳統航空研發(fā)配套、適航審定體系關(guān)聯(lián)緊密。面向大載重、長(cháng)航程平臺特點(diǎn)的專(zhuān)業(yè)團隊應在主機研制、質(zhì)量控制、運營(yíng)成本、人員保障、國產(chǎn)化率等多個(gè)環(huán)節持續提升綜合競爭力，實(shí)現長(cháng)效增值。
大型無(wú)人機支線(xiàn)物流應在低風(fēng)險場(chǎng)景中實(shí)現常態(tài)化運營(yíng)保障，對相關(guān)制造單位予以政策、資金支持。隨著(zhù)更多民營(yíng)研制單位在總體設計、成本控制、運營(yíng)服務(wù)等方面體現出更多優(yōu)勢，在維持正常的安全、市場(chǎng)機制的前提下，應加快國有體系設備配套的市場(chǎng)化趨勢，在制造端加快向低空大市場(chǎng)全面延伸，持續助力戰略設備國產(chǎn)化率提升。
當前通過(guò)大型無(wú)人機開(kāi)展支線(xiàn)物流，仍然依賴(lài)跑道型通用機場(chǎng)等大型基礎設施，呈現一種基于航線(xiàn)運力的集中布局，這種結構對下游的放射性、覆蓋面相對不足。因此，可采用“分布式電推進(jìn)+混合動(dòng)力”技術(shù)架構，使支線(xiàn)物流無(wú)人機從較高的起降適應性向垂起特性過(guò)渡，構建基于市場(chǎng)需求的起降點(diǎn)網(wǎng)絡(luò )，降低基礎設施的使用、維護和人力成本，形成高頻次、大體量、分布式和規?；倪\輸格局。