淺析我國浮空器的發展現狀

摘要：為滿足浮空器研制領域日益增長的對標準的需求，我們需要有針對性地開展浮空器標準化研究，制修訂相關標準，以滿足浮空器研制對標準的需求。

關鍵詞：浮空器;發展;技術標準

1、我國浮空器的發展歷程

1976年，中國特種飛行器研究所開始浮空器方面的研制工作。中國特種飛行器研究所專門成立了飛艇研究室，進行飛艇總體參數選擇、氣動力設計、柔體結構強度計算等課題的研究，并根據多年的研究成果于1985年研制出我國第一艘無線電遙控飛艇，命名FK1。1986年～1988年，中國特種飛行器研究所開展了氣囊容積為300m3的FK2遙控飛艇方案設計和2600m3的FK3載人飛艇的設計工作。至此，浮空器的研究由初期的資料收集、理論研究發展到飛艇設計、制造、工藝、材料等多學科技術力量綜合發展的階段，為開發載人飛艇打下了堅實的基礎。1989年，中國特種飛行器研究所聯合8家廠所組建了華航飛艇集團，歷經15個月的設計、生產、試飛，為第十一屆北京亞運會研制了一艘充氦載人飛艇，飛艇型號為FK4。這是我國航空史上的一個里程碑。它不僅填補了我國載人飛艇的空白，還為我國浮空器領域的研制積累了十分寶貴的經驗。

上世紀90年代，由于載人飛艇市場的限制，其研制工作基本局限于技術研究層面。近10年中，我國的無線電遙控飛艇得到了迅猛發展。中國特種飛行器研究所在此期間先后研制了20多種型號100多艘遙控飛艇，全國陸續成立了10多家研制遙控飛艇的研制單位。由于系留氣球平臺可以搭載多種任務設備系留于空中，進行數據采集與傳輸工作，在軍用和民用領域具有極好的應用前景和使用價值，系留氣球平臺理論的研究工作也逐步開展起來。

進入21世紀，中國特種飛行器研究所于2002年完成了FK200載人飛艇設計工作，并于2004年成功研制出我國第一個具有自主知識產權的移動式系留氣球平臺，填補了我國該項航空產品的空白。平流層飛艇屬于浮空器發展的一個重要領域，這也是美俄日等航空發達國家正在研究的一個新領域。中國特種飛行器研究所密切關注國際先進技術動向，于2003年成功研制了平流層飛艇平臺低空試驗艇，經過試飛，各項技術指標均滿足設計要求，并且達到了國際先進水平。

中國特種飛行器研究所作為國內浮空器的主要研制單位，經過30年的不斷探索與發展，已掌握了無線電遙控/自主控制飛艇、中小型載人飛艇和系留氣球平臺的設計與制造技術。至今已研制多個系列的遙控飛艇、FK4型充氦載人飛艇、FK200型充氦載人飛艇、某型高空系留氣球、FK1XS小型系留氣球、某型飛艇平臺低空試驗艇。目前正在進行多種規格、不同用途的系留氣球平臺研制和平流層飛艇技術驗證，所研制的產品基本覆蓋了整個浮空器研究領域。中國特種飛行器研究所在國內浮空器研制領域始終進行著開拓性的研究工作，并取得了一個又一個豐碩成果，使我國浮空器的研制水平與發達國家的差距日益縮小。

2、國內浮空器標準研究現狀

在我國，浮空器設計、制造和應用技術得到了快速發展，其應用市場也日益廣泛，與此同時，浮空器研制對標準的需求也更加緊迫。因此，如何盡快制定我國浮空器標準，指導新產品設計開發，保證產品研制質量，促進我國浮空器事業的發展，是浮空器領域廣大科研人員普遍關心的問題。目前，國內浮空器標準有中國民用航空總局航空器適航司于1997年4月頒布的AC–21–08《載人自由氣球適航標準》和AC–21–09《飛艇適航標準》。從現有標準來看，載人飛艇研制有3項標準可參照，載人自由氣球（也稱為熱氣球）只有1項標準可參照，并且這些標準都是適航標準。目前，有關浮空器設計、制造工藝、試驗、使用、維護和材料等方面的專業標準還很少。我國的FK4型載人飛艇參照的標準是英國的《Q部軟式飛艇》，而遙控/自主控制飛艇、平流層飛艇和系留氣球平臺研制無標準可循。

3、浮空器領域對標準的需求

我國已有多家從事載人浮空器產品研制的單位，并且都有自己的型號產品，積累了一些設計、生產、使用和管理經驗。這些經驗可為制定浮空器適航標準提供技術支持，對于保證新產品的研制開發有著重要的意義。目前尚無適航標準的幾種浮空器對標準的需求體現在以下幾方面：

1）無線電遙控/自主控制飛艇

隨著自主控制飛艇研制技術的日趨成熟，可將這兩種飛艇歸為一類，適用同一項適航標準，即無線電遙控/自主控制飛艇適航標準。控制與飛行安全可靠性對標準的需求尤為突出。

2）系留氣球平臺

系留氣球平臺在我國已得到實際應用。系留氣球平臺的穩定性、安全升空與回收、空中系留與地面系泊、雷電釋放等問題是系留氣球平臺適航標準重點考慮的內容。

3）載人系留氣球

載人系留氣球需制定其專門的適航標準，以保證載人飛行安全。

4）平流層飛艇

平流層飛艇適航標準可借鑒載人飛艇適航標準的相關技術內容。

由于缺少浮空器設計與制造方面的標準，在浮空器的設計和制造過程中只能以技術資料為依據，部分參照飛機設計與制造的標準。在浮空器總體設計、氣動分析、強度計算、結構設計和各分系統設計中，需要浮空器專用的設計標準;在制造過程中，浮空器的熱合、膠接、密封等制造工藝以及檢驗等方面均應有統一的標準。

4、結束語

為滿足浮空器研制領域日益增長的對標準的需求，我們需要有針對性地開展浮空器標準化研究，制修訂相關標準，以滿足浮空器研制對標準的需求。同時多年來我國浮空器的發展與技術沉淀，為制修訂各類浮空器標準奠定了良好的基礎。因此，進一步開展浮空器標準化研究，必將使我國的浮空器領域邁上一個新的臺階。

參考文獻

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作者簡介：趙壘，主要從事浮空器全工藝流程及加工制作方法研究