重載飛艇產品特點初探

劉佳

摘 ?要：文章以重載飛艇作為研究對象，介紹了國外重載飛艇的應用和發展趨勢，分析了國內即將研制的重載飛艇的功能定位。通過比較類推法，以大型運輸機為類比對象，化繁為簡地分析了重載飛艇的產品研制特點，對后續開展針對重載飛艇研制生產具有一定的實際意義。

關鍵詞：重載飛艇;功能定位;研制特點

引言

2015年7月，中航工業通飛與法國飛鯨控股公司在法國圖盧茲簽署了戰略合作協議，擬面向全球交通運輸市場，開展重載飛艇的研發、生產、銷售及服務等工作。但據了解，因以往無政策和項目支持，國內浮空器研發單位尚未針對重載飛艇的研制生產開展過實質性研究，也就是說60噸級重載飛艇目前尚無雛形。

文章以重載飛艇為研究對象，通過比較類推法，以大型運輸機（伊爾-76飛機）為類比對象，化繁為簡地分析重載飛艇的產品研制特點。

1 重載飛艇的功能定位

隨著現代化材料、能源和動力、制造工藝等相關技術的發展，現代型重載飛艇具備極好的安全性（采用氦氣作為浮升氣體）、超大的有效載荷（具有運載100t、數百噸有效載荷的載荷范圍）、超大的航時航程、極好的垂直起降功能、可實施獨立操控飛行、“點”-“點”的運輸功能等獨特的功能和特點。但重載飛艇也具有地面維護及保養困難、自身防御能力差、無法提供準時的客運服務等局限性，其在軍事和客運方面并不會很出色。因此，分析認為現代重載飛艇的功能定位如下：（1）貨運：運輸線路的選擇上更適合那些沒有基礎設施或基礎設施受損的地區。且更適合運送體積巨大、無法拆卸貨物，如衛星、巨型火箭、大型石油鉆井平臺等的特種運輸。（2）起重：目前的起重作業主要由直升機來完成，但其有效載重受限。起重需要極為精確的懸停能力，以及各個方向上都要有很強的控制能力，適合采用全增升裝置的重載飛艇，即將有效載荷設計為完全有動力升力負擔，以提供控制力來取代壓艙物。

重載飛艇在現代運輸領域中的應用前景廣闊，國外多國已針對大載荷運輸飛艇開展了大量工程研究和開發，但相關產品目前均處于在研階段，暫未正式投入運營。英國HAV公司研制的Airlander 50型重型混合飛艇，艇身長約92米，能攜帶50噸貨物飛行2600海里。其氣動布局采用扁寬型氣動設計，并采用重于空氣的混合式結構。美國AREOS公司研制的ML868飛艇載重達66噸，是目前最大運輸機的3倍，但其耗費的燃料卻只有后者的1/3，負載飛行距離高達5560公里，飛行時速約220公里。它屬于新式硬式飛艇，艇囊同樣為扁寬型氣動布局。控制系統采用內置壓載控制設計，艇身腹部安裝氣墊起飛著陸系統。

通過分析現代重載飛艇的獨特功能、適應性和局限性等方面內容，可預測出通飛公司和法國即將聯合研制的60噸級重載飛艇，其功能定位應為具備貨運和起重功能的大型民用運輸工具。

2 類比分析重載飛艇的產品特點

從理論和技術上看，可以把重載飛艇理解為“傳統飛艇/飛機/直升機”的結合。通過采用類比分析法，從所熟悉的飛機出發，分析兩類飛行器在產品設計上的共同屬性，可推理出重載飛艇與飛機在某些研制工藝方面也是具有類似屬性的，這樣有助于“化繁為簡”地了解和掌握重載飛艇這一不熟悉的研究對象。同時，需要重點關注的，正是這兩類飛行器明顯具有不同屬性之處，是需要重點研究的研制技術難點，也是突破口。

2.1 重載飛艇的設計特點分析

飛艇按升空高度可分為對流層飛艇、平流層飛艇以及臨近空間飛艇;按飛行控制方式可分為載人飛艇（人工操縱飛行或自主控制飛行）和遙控飛艇（自主飛行控制或地面遙控）;按飛艇布局形式可分為常規飛艇和組合式布局飛艇;按重量（尺度）可分為中小型飛艇、大型飛艇和巨型飛艇;按飛艇結構形式可分為硬式飛艇、軟式飛艇、半硬式飛艇以及混合式四類。

在升空高度方面，重載飛艇屬于對流層飛艇;在飛行控制方式上，由于重載飛艇尺寸大、航程遠、飛行高度較低，通常設計為載人飛艇;在布局形式上，為滿足大荷載，采用組合式布局更為合理;其重量上屬于巨型飛艇。

以大型運輸機（伊爾76飛機）為類比對象，列表分析重載飛艇的設計特點，如表1所示。

分析得出，在基本原理、動力能源、系統設計方面，飛機設計的大多理論知識可以應用到重載飛艇上。然而，在材料、結構、起落裝置以及壓力控制系統設計等方面，兩類飛行器差異較大，也是重載飛艇的設計技術難點。

2.2 重載飛艇研制需突破的關鍵技術

現代重載飛艇在設計方面實際可借用飛機設計的許多相關專業知識和先進技術。但針對重載飛艇的研發，在總體布局、結構、起落裝置、壓力控制系統、材料等方面具有其特殊性，研制過程中需突破以下關鍵技術：新概念飛艇總體設計;獨立操控起降的空氣懸浮（氣墊）著陸系統技術;新概念運輸型飛艇壓力控制技術;飛艇氣囊制造技術。

3 結束語

本研究認為，中航工業通飛與法國飛鯨公司即將聯合研制的60t級重載飛艇，其功能定位應為具備貨運和起重功能的大型民用運輸工具。文章通過比較類推法，以大型運輸機為類比對象，化繁為簡地分析了重載飛艇的產品特點。

分析表明，重載飛艇在材料、結構、起落裝置、壓力控制系統等方面具有其獨特性。本研究為全面了解和掌握重載飛艇的產品特點奠定了一定的基礎。同時，文章的分析方法對后續進一步開展重載飛艇以及其他航空產品的研究具有一定的指導意義。

參考文獻

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