巨型運輸飛艇前景看好 中國已開展論證工作

大型運輸飛艇是指載重量在數噸，甚至百噸以上的飛艇。飛艇飛行速度比飛機低，但遠高於一般車輛和船舶，而且可隨處起降和空中懸停，具有其他運載工具無法比擬的獨特優點。因其載重量大、續航時間長、飛行平穩、研製成本低、部署靈活、無需專用機場等獨特優勢，能在執行海洋(特別是南海)維權巡查、環境保護監察、人員與貨物運輸、特種貨物轉運等方面發揮較大的作用。在國防建設和經濟發展的同時具備持續有力的支援保障能力和複雜多樣的非戰爭任務能力，是我國未來重點發展的戰略產品。

世界各國目前在研的大型運輸飛艇以混合式飛艇為主，新概念飛艇為輔。混合式飛艇結合了傳統飛艇和飛機的特點，將傳統飛艇的靜升力與飛機的動升力兩類優點結合起來，既依靠艇囊氣體產生靜升力，又通過囊體和翼面等產生動升力，具有飛行速度快、運載能力強等性能優勢，主要包括流線型艇體、推進系統、操縱系統、控制系統和吊艙等，吊艙通常安裝在艇體下方，用於搭載人員和裝載貨物進行運輸。新概念飛艇則以其獨特的使用模式或設計理論，滿足一些特定的功能，從另外角度解決大型運輸飛艇設計使用關鍵技術。

在目前研製的大型運輸飛艇中，Pelican和LEMV是混合式的典型代表，SkyLifter是新概念的典型代表，都正處於蓬勃發展階段。鑑於大型運輸飛艇良好的發展勢頭，本文對大型運輸飛艇發展現狀進行了介紹，對其進行了詳細的市場分析，並分析評估了可能出現的各類風險事項。

大型運輸飛艇發展現狀

目前美國在國防部的資助下正開展Pelican和LEMV等項目。澳大利亞SkyLifter公司的大型運輸飛艇處於演示驗證階段。英國HAV公司回購了LEMV驗證艇，正在進行改型和飛行試驗。

Pelican飛艇

Pelican混合飛艇被認為是美國國防部預研局(DARPA)三項早期項目的延續：海象飛艇項目、靜態重量控制(COSH)項目以及浮力輔助升力飛行器項目(BAAV)。Pelican混合飛艇項目於2008年啓動，由美國航空航天局和國防部出資研發，Aeros航空公司為主承包商。Pelican飛艇為縮比演示驗證艇，驗證的關鍵技術包括：剛性外殼可變浮力(RAVB)技術;使飛艇運行不依賴壓艙物;剛性輕質複合外部結構;低速/懸浮敏捷控制系統;高度自動化的地勤技術，無需地面人員直接參與。

Pelican是目前世界上正在研發的體積和載重能力最大的大型運輸飛艇之一。總體積約為1.7萬立方米，內部承重結構由輕質牢固的碳纖維製造，外部還覆蓋一層堅硬的剛性碳纖維板，外部和內部的承重結構之間設計安裝有多個非剛性的氣囊隔膜艙。飛艇在飛行時，其艇身上的多個氣囊隔膜艙將會被充入氮氣，以提供升力。該項目在2013年1月完成原型機制造，並開始進行組裝測試和艇庫內試飛，9月份開始艇庫外試飛，但在10月份由於艇庫崩塌導致飛艇輕微受損。

LEMV

LEMV是第一艘用於操作部署的混合飛行器，採用了空氣靜升力、動升力(最大30%)和矢量推進組合方案，以實現在更大“超重”狀態下起飛，以及在更大“超輕”狀態下着陸。主承包方為諾斯羅普·格魯門公司，英國混合飛行器公司(HAV)提供該公司的HAV304型飛艇作為LEMV的平台。2012年8月7日，LEMV在新澤西雷克赫斯特聯合基地成功完成試飛，並在測試中實現了所有預定目標。

美國陸軍於2013年終止了該項目，但諾格公司仍希望同HAV公司合作進行貨運飛艇的開發。2013年11月，HAV公司以30.1萬美元(不到項目總經費1/1000)將LEMV的原型機HAV304回購，作為測試大型運輸飛艇原型機的第一步，隨後更名為“Airlander”，並詳細制定了2014年度的試飛項目。與此同時，HAV公司也在研發其他的運輸飛艇系列，其載運力從20噸起，高達200噸。

據最近披露，HAV公司已經完成了和一家加拿大航空工業公司Discovery Air Innovation的初步交易，計劃出售一組50噸級的HAV366運輸飛艇用於加拿大當地的礦物和自然資源開採。

SkyLifter

澳大利亞SkyLifter公司正在開發一種新式有人駕駛飛艇SkyLifter SL150，該飛艇設計為碟形而非傳統的雪茄形，直徑為150米，可以搭載150噸的重物進行約2000千米的長途飛行。目前SkyLifter公司已製造了一個小型飛艇樣機，取名“貝蒂”，直徑約3米，載重量約450克，用於演示驗證飛艇的基本工作流程。同時，還以此為樣本，製造出了一艘直徑約18米的繫留飛艇樣機“維可”，並計劃在未來幾年研製一艘直徑近約45米的飛艇樣機。SkyLifter公司按原理樣機、地面試驗樣機、空中無人飛行試驗樣機、目標應用艇的線路研製大型運輸飛艇。

SkyLifter碟形設計使得該飛艇可不受任何方向風的影響，提高了飛艇的操縱性能。同時，由於其比傳統的球形飛行器更為扁平，因此SkyLifter飛艇不像傳統氣球那樣隨風飄動，更易於操縱。此外，碟形結構還可起到降落傘的作用，提高了飛艇下降時的操縱能力。該飛艇的推進系統採用了9台電驅動擺線螺旋槳，其中飛行器系統上均勻佈置了6台，控制艙外圍均勻佈置了3台。該擺線螺旋槳類似於漿輪，用水翼型葉片代替了扁平葉片。推進器的旋轉速度加快可增加其推力，而改變葉片角度則可改變推力方向。這種設計特點使得其在為飛艇提供動力的同時提高了飛艇的操縱性能。擬採用擺線螺旋槳來控制飛艇的水平運動，通過在飛行器系統內部安裝一套浮力控制系統來操縱飛艇的升降。

大型運輸飛艇市場預測

據美國有線電視新聞網報道，冰島航空貨運公司與Aeroscraft公司計劃合作利用飛艇發展冰島與北極部分地區之間的貨運服務，這一服務將有利於格陵蘭海岸的油氣產業。第一階段計劃投資開發22艘飛艇，包括66噸和250噸型號的飛艇。首艘66噸商用飛艇計劃於2016年第一個季度升空，並於2022年左右投入運營。Aeroscraft公司還基於市場需求做了詳細的財政預測、經營情況和飛艇編隊等評估，最終預計製作一艘66噸和250噸飛艇的最初成本分別是6千萬美元和1.2億美元，並將形成由22艘飛艇組成的運輸編隊。據此，推算了Aeroscraft公司大型運輸飛艇市場預測，如圖表所示。

綜合載重量、使用模式、經濟性等方面考慮，大型運輸飛艇可以完全取代現有的直升機市場，並深入運輸機等潛在市場。Frost&Sullivan公司(F&S)對於所分析的市場具有深入寬廣的視角，可以引用該公司的《全球民用和軍用直升機市場》分析預測大型運輸飛艇的市場規模。大型運輸飛艇的發展具體表現在抓住現有市場份額和深入新興市場兩種方式。由於可為客户提供獨一無二的運輸解決方案，到2020年左右大型運輸飛艇的總市場規模將達到500億美元。大型運輸飛艇具有清晰的主市場，大尺寸貨物、特殊環境、特種設備運輸優勢明顯，煤礦業、近海石油和天然氣、軍隊、應急救援等領域應用前景美好。在一些孤島或經濟欠發達的地區，由於道路設施和維護成本太高或機場設施缺乏，傳統運輸系統無法實現，大型運輸飛艇在偏遠地區可垂直起降，這就可以吸引一批新的客户羣，深入更廣闊的新興市場。

美國等先進國家決策高層重新明確認識“現代型運輸飛艇”的發展，大型運輸飛艇發展戰略將重新崛起。預計未來的數年內，就能將其推向軍、民用市場並實現常態化運營。

目前國外正在積極開展大型運輸飛艇的總體設計和技術驗證艇，在浮升一體化佈局、重浮力平衡控制、飛行控制和試驗試飛等關鍵技術方面已完成了原理驗證，國內正積極開展大型運輸飛艇前期的論證工作。

儘管大型運輸飛艇市場前景廣泛，但對各類風險的識別、分析和規避尤為重要，將影響整個大型運輸飛艇產業的發展。先進製造技術和高端製造裝備是國家核心競爭力的科技支柱，大型複雜裝備系統是構建我國先進工業和國防體系的戰略舉措，大型運輸飛艇的發展將成為國家國民經濟發展的一個新的增長點，也將成為國家防衞力量的一個新增長點。(作者單位系中航通飛研究院)