巨型运输飞艇前景看好中国开始示范工作

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  大型运输飞艇是指载有几吨甚至100吨以上的飞艇。飞艇的飞行速度比飞机低,但比普通的交通工具和船只快得多。 它们可以在任何地方起飞和降落,并在空中盘旋。 它们有其他车辆无法比拟的独特优势。由于其载重量大、续航时间长、飞行平稳、开发成本低、部署灵活、不需要特殊机场等独特优势,可以在海洋(特别是南海)维权检查、环境保护监控、人员货物运输、特殊货物运输等方面发挥更大的作用。随着国防和经济的发展,具有持续强大的保障能力和复杂多样的非战争任务能力是中国未来重点发展的战略产物。

  目前各国正在开发的大型运输飞艇主要是混合飞艇,并辅以新概念飞艇。混合飞艇结合了传统飞艇和飞机的特点。 它结合了传统飞艇的静升力和飞机的动升力。 它不仅取决于船体气体产生的静升力,还通过船体和机翼产生动态升力。 它具有飞行速度快、承载能力强的性能优势。 它主要包括流线型船体、推进系统、控制系统、吊舱等。 吊舱通常安装在船体下方,用于运载人员和货物。新概念飞艇以其独特的使用模式或设计理论,满足了一些特定的功能,从另一个角度解决了大型运输飞艇设计和使用的关键技术。

  在目前开发的大型运输飞艇中,鹈鹕和登月舱是混合型的典型代表,天棚飞行器是新概念的典型代表,两者都处于蓬勃发展的阶段。针对大型运输飞艇的良好发展趋势,介绍了大型运输飞艇的发展现状,进行了详细的市场分析,并对各种可能的风险进行了分析和评估。

  大型运输飞艇的发展现状

  现在单位S.A鹈鹕号和登月舱等项目由国防部资助实施。澳大利亚天空实验室的大型运输飞船正处于演示阶段。英国HAV公司已经回购了登月舱验证船,并正在进行改装和飞行试验。

  鹈鹕飞艇

  鹈鹕混合飞艇被认为是美国国防部高级研究计划局三个早期项目的延续:海象飞艇项目、静重控制项目和浮力辅助升力飞行器项目。鹈鹕混合飞艇项目于2008年启动,由美国国家航空航天局和国防部资助,航空公司为主要承包商。鹈鹕飞艇是一种规模的演示和验证船。 验证的关键技术包括:刚性壳体变浮力技术;使得飞艇不依赖压载物工作;刚性轻质复合材料外部结构;低速/悬挂敏捷控制系统;无需地面人员直接参与的高度自动化地面处理技术。

  鹈鹕是目前世界上最大的运输飞艇之一,具有最大的体积和载重量。总体积约为1。70000立方体的仪表,内部承重结构由轻质坚固的碳纤维制成,外部还覆盖有一层刚性碳纤维板,在外部承重结构和内部承重结构之间设计安装有多个非刚性气囊隔膜室。当飞艇飞行时,飞艇体上的多个气囊隔膜室将被充入氮气以提供升力。该项目于2013年1月完成原型制造,并开始组装测试和内部测试飞行。 室外试飞于9月开始,但飞艇因10月份船屋倒塌而略有损坏。

  LEMV

  LEMV是第一艘用于操作部署的混合飞行器,采用了空气静升力、动升力(最大30%)和矢量推进组合方案,以实现在更大"超重"状态下起飞,以及在更大"超轻"状态下着陆。主承包方为诺斯罗普 格鲁门公司,英国混合飞行器公司(HAV)提供该公司的HAV304型飞艇作为LEMV的平台。2012年8月7日,登月舱成功完成了在新泽西州莱克赫斯特联合基地的试飞,并在试飞中实现了所有预定目标。

  美国S. 陆军在2013年终止了该项目,但诺斯罗普·格鲁曼公司仍然希望与HAV合作开发货运飞艇。2013年11月,HAV公司。 总共注册了30个。 占总数的5%。1万美元(不到项目总经费1/1000)将LEMV的原型机HAV304回购,作为测试大型运输飞艇原型机的第一步,随后更名为“气流粉碎机”,并详细制定了2014年度的试飞项目。与此同时,HAV还在开发其他20吨到200吨的运输飞艇系列。

  根据最近的披露,HAV已经完成了一个项目加拿大航空工业公司探索航空创新公司(Discovery Air Innovation)的初步交易计划出售一批50吨HAV366运输飞艇,用于加拿大当地矿产和自然资源的开采。

  天空升降机

  澳大利亚的天空举升公司正在开发一种新型载人飞艇天空举升器SL150。 飞艇被设计成碟形,而不是传统的雪茄形。 它的直径为150米,可以携带150吨重物进行2000公里的长途飞行。目前天空升降机公司已制造了一个小型飞艇样机,取名"贝蒂“,直径约3米,载重量约450克,用于演示验证飞艇的基本工作流程。同时,还以此为样本,制造出了一艘直径约18米的系留飞艇样机"维可“,并计划在未来几年研制一艘直径近约45米的飞艇样机。天空实验室(SkyLifter)根据原理样机、地面试验样机、空中无人飞行试验样机和目标应用艇线研制大型运输飞艇。

  天棚碟形设计使飞艇不受任何方向风的影响,提高了飞艇的操纵性能。同时,由于它比传统的球形飞机更平,天空升降飞艇不像传统的气球那样随风飘动,更容易控制。此外,碟形结构还可以作为降落伞,提高飞艇下降时的操纵能力。飞艇推进系统采用9个电动摆线推进器,其中6个均匀分布在飞机系统上,3个均匀分布在控制室外围。摆线推进器类似于桨轮,用水翼叶片代替平叶片。加速螺旋桨的转速可以增加其推力,而改变叶片角度可以改变推力方向。这一设计特点使其为飞艇提供动力,提高飞艇的操纵性能。摆线推进器用于控制飞艇的水平运动,浮力控制系统安装在飞行器系统内部,用于控制飞艇的升降。

  大型运输飞艇市场预测

  据美国有线电视新闻网报道,冰岛航空货运公司和航空器公司计划利用飞艇发展冰岛和北极部分地区之间的货运服务,这将有利于格陵兰海岸的石油和天然气工业。第一阶段计划投资22艘飞艇,包括66吨和250吨飞艇。首艘66吨商用飞艇计划于2016年第一季度发射,将于2022它已经投入使用大约20年了。飞行器(Aeroscraft)还根据市场需求进行了详细的财务预测、业务运营和飞艇编队评估,最终估计生产一艘66吨和250吨飞艇的初始成本将为6000万美元和1。500万美元。它将形成22艘飞艇的运输编队。在此基础上,对机群大型运输飞艇的市场预测进行了计算,如图所示。

  考虑到载重量、使用方式和经济性,大型运输飞艇可以完全取代现有的直升机市场,并渗透到运输飞机等潜在市场。弗罗斯特-沙利文公司(F&S)对所分析的市场有着深入而广阔的视野,可以引用其“全球民用和军用直升机市场”来分析和预测大型运输飞艇的市场规模。大型运输飞艇的发展体现在两个方面:抢占现有市场份额和打入新兴市场。由于它能为客户提供独特的运输解决方案,到2020年大型运输飞艇的总市场规模将达到500亿美元。大型运输飞艇市场主体明确,在运输大型货物、特殊环境和特殊设备方面优势明显。 它们在煤矿开采、海上油气、军事、应急救援等领域具有广阔的应用前景。在一些孤立的岛屿或经济不发达地区,由于道路设施和维护费用高或缺乏机场设施,传统的运输系统无法实现。 大型运输飞艇可以在偏远地区垂直起降,这可以吸引新的客户群,并渗透到更广阔的新兴市场。

  美国等先进国家决策高层重新明确认识"现代型运输飞艇"的发展,大型运输飞艇发展战略将重新崛起。预计在未来几年内,它将被推向军事和民用市场,并实现正常运行。

  目前,国外正在积极开展大型运输飞艇的总体设计和技术验证,并已完成浮力一体化布局、重浮力平衡控制、飞行控制和试飞等关键技术的原理验证,国内正在积极开展大型运输飞艇的初步论证。

  尽管大型运输飞艇的市场前景广阔,但识别、分析和规避各种风险尤为重要,这些风险将影响整个大型运输飞艇行业的发展。先进的制造技术和高端制造设备是国家核心竞争力的科技支柱。 大型复杂设备系统是建设中国先进工业和国防系统的战略措施。 大型运输飞艇的发展将成为国家经济发展的新增长点和国防力量的新增长点。(作者单位系中航通飞研究院)

责任:杨琦

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