新能源四座氫內燃飛機RX4HE原型機。 本報記者 郝曉明攝

起飛速度60節(jié)、空中飛行80節(jié)、下滑75節(jié)、飛行高度200米……起飛、飛行、降落、?？浚粴夂浅?。1月29日10時18分，由沈陽航空航天大學名譽校長、遼寧通用航空研究院首席科學家、中國工程院院士楊鳳田主持研制的世界首款四座氫內燃飛機RX4HE原型機在沈陽市法庫財湖機場成功首飛。

RX4HE原型機是我國第一款以氫內燃機為動力的新能源飛機。本次首飛飛機的主要核心部件初步實現(xiàn)國產(chǎn)化，發(fā)動機功率經(jīng)臺架測試達到120千瓦。“作為我國第一款氫能飛機，從飛行情況來看，飛機性能良好，發(fā)動機工作正常，動力滿足性能要求。”遼寧通用航空研究院四座氫內燃飛機首席試飛員徐孝本對科技日報記者說。

該機型的驗證機于2023年3月在沈陽某機場完成驗證試飛，是我國自主研制的第一架以氫內燃機為動力的通航飛機。該驗證機搭載了由中國第一汽車集團有限公司基于“紅旗”汽油機研發(fā)的國內首款2.0L零排放增壓直噴氫燃料內燃機，功率為80千瓦。

驗證機首飛完成后，楊鳳田院士團隊結合未來應用場景不斷推動技術完善，成立了由沈陽航空航天大學、遼寧通用航空研究院、中國第一汽車集團有限公司研發(fā)總院、北京銳翔氫能飛行器科技研究院有限公司等單位組成的協(xié)同攻關團隊，以及以沈陽航空航天大學原校長孫小平為首席專家，北京理工大學孫柏剛教授、中國第一汽車集團有限公司技術總監(jiān)李金成為發(fā)動機首席專家的技術團隊。協(xié)同攻關團隊和技術團隊進一步提升發(fā)動機功率，以達到在通航機場的正常運行要求。

從首飛80千瓦驗證機到120千瓦原型機，徐孝本體驗到氫動力帶來的變化：“第一次離地肯定有很多潛在的不確定性，但在這次的整個飛行過程中，RX4HE原型機沒有任何異?，F(xiàn)象，氫能發(fā)動機啟動和使用都很順暢。尤其是原型機，動力十足、震動小、操作絲滑不卡頓，是一款性能非常優(yōu)異的飛機。期待未來動力系統(tǒng)提升至140千瓦，飛機表現(xiàn)得更為優(yōu)異。”

氫在使用過程中極易出現(xiàn)安全隱患，解決氫氣泄漏是研制過程中的主要技術難題。RX4HE四座氫內燃機飛機型號副總師黃榕介紹，RX4HE飛機采用了高壓儲氫。為解決氫氣泄漏問題，研發(fā)人員根據(jù)RX4HE飛機結構以及氫氣特點，在飛機頂部開設排氫口，以防止氫氣在泄漏時產(chǎn)生堆積。同時，研究團隊根據(jù)實際環(huán)境條件選擇相匹配的零件，并通過環(huán)境試驗測試氣密性以優(yōu)化方案設計，從而解決高壓儲氫瓶、管理閥門等密封失效，進而降低氫泄漏概率。

氫燃料內燃機飛機是以氫燃料作為推進能源的飛機，其碳排放量接近為零。隨著人們對清潔能源的重視以及航空領域碳排放要求的提高，氫燃料飛機的研發(fā)與應用備受關注。氫能飛機的研制與運營，將推動氫能航空全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展和低空經(jīng)濟發(fā)展，有望在我國綠色航空領域形成新質生產(chǎn)力。據(jù)悉，該飛機計劃于今年4月整機赴德國參加2024 AERO航展，并進行地面帶螺旋槳運行演示。

近年來，遼寧省委省政府提出了“航空強省”發(fā)展戰(zhàn)略。為落實“航空強省”發(fā)展戰(zhàn)略，遼寧通用航空研究院成功研制了“銳翔”系列雙座電動飛機，成為全球第一款取得適航證的新能源飛機。經(jīng)過13年的艱苦攻關，“銳翔”系列電動飛機已形成雙座、四座，陸上、水上，有人、無人，電動力、氫動力、混合動力等完整的新能源飛機譜系。新能源飛機型號研制處于全球領跑地位，為培育打造氫能飛機應用場景、推進我國氫能航空和低空經(jīng)濟發(fā)展奠定堅實的基礎。

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