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在中國科協(xié)創(chuàng)新融合學會聯(lián)合體24日舉辦的第一屆創(chuàng)新融合發(fā)展論壇上，《環(huán)球時報》記者聽中國航空、航天、電子、材料、儀器儀表等各領域的頂級專家展望諸多未來科技的前景。 “過去全球先后有15個國家、32家制造商研制了88個型號的噴氣式客機，但只有2/3的型號研制成功、能夠升空，1/10的型號能取得商業(yè)成功�！敝袊田w公司ARJ21飛機系列總設計師、工程總師陳勇介紹說，從這一組數(shù)據(jù)可以看出，民航客機想取得商業(yè)成功的難度之大，它涉及流體力學、材料學、人工智能等前沿科學技術，具備巨大的產(chǎn)業(yè)拉動效應。 中國商飛被外界廣泛視為全球民航制造業(yè)的新力量，其研制的ARJ21支線客機已經(jīng)向國內(nèi)外客戶交付了上百架。今年9月，商飛在新疆烏魯木齊地窩堡國際機場展示的7架ARJ21飛機中包含公務機、醫(yī)療機、貨機和應急救援指揮機，這是ARJ21飛機4款衍生機型首次同臺亮相，標志著該款飛機規(guī)�；�、系列化發(fā)展正在穩(wěn)步推進。同時商飛研制的C919干線客機已經(jīng)交付2架，累計訂單數(shù)達到1061架。 對于下一代客機的未來發(fā)展趨勢，陳勇介紹說，大幅提高飛行速度是重要方向。目前各國使用的客機都是亞音速飛行，此前一度曾出現(xiàn)英法“協(xié)和”號和蘇聯(lián)圖-144超音速客機，但它們都因為噪音大、油耗高以及安全性等問題，相繼退出運營。如今隨著新一代技術的發(fā)展，超音速中小型客機“未來可期”。陳勇表示，全球正在研制的幾款超音速客機都屬于中小型客機，例如美國正在測試的X-59超音速飛機采用細長的機身設計，以盡可能降低客機突破音障時產(chǎn)生的噪音；Aerion公司的AS2超音速公務機，能攜帶8-12名乘客以1.4馬赫的速度運行，Boom Supersonic公司研制的超音速客機為45-55座，速度為2.2馬赫。 綠色環(huán)保且更經(jīng)濟的電動飛機是未來客機的另一個主要發(fā)展方向。NASA正在研制的單通道渦輪電動飛機在起飛時，機翼下的發(fā)動機會產(chǎn)生80%的推力，在巡航時則是55%，剩余推力由尾部的電動發(fā)動機提供。陳勇認為電動客機將可能從支線飛機開始。全球正在測試不同的新能源支線飛機動力系統(tǒng)，包括純電動力、燃電混合動力、氫燃料電池-電涵道風扇動力等，它們適合不同的機型。例如純電動力系統(tǒng)的功率和能量密度有限，更適合輕型飛機。 陳勇介紹說，在飛行駕駛模式上，未來客機將從現(xiàn)在的雙飛行員駕駛模式，轉變?yōu)閱我伙w行員駕駛模式乃至無人駕駛模式�，F(xiàn)代客機在飛行過程中已經(jīng)在很大程度上實現(xiàn)了自動化，但在起降等關鍵階段仍需要人類飛行員介入。未來客機將借助AI技術，有望實現(xiàn)在復雜環(huán)境下的自主飛行，并依托以北斗為核心的多導航源技術，實現(xiàn)駕駛艙的可視導航顯示，提升飛行的安全性能。 近年來，“臨近空間”這個充滿科幻色彩的詞語越來越多地出現(xiàn)在新聞中。中國航天空氣動力技術研究院創(chuàng)新與應用中心副主任李廣佳介紹說，臨近空間是指20-100公里的高度，這里是普通航空器最高飛行高度到天基衛(wèi)星最低高度之間的空域，具有特殊的優(yōu)勢：高透光性、低摩擦阻力、低輻射等。在臨近空間擁有更高效的通信保障、情報收集、電子壓制和預警等特性，但同時這里也帶來更大的挑戰(zhàn)性，尤其是低密度低溫的高空環(huán)境。 目前投入使用的臨近空間飛行器主要以低速的太陽能無人機、高空氣艇為主，它們具有續(xù)航時間長、飛行高度高、覆蓋區(qū)域廣、載荷能力大等優(yōu)點。例如太陽能無人機以太陽能電池提供動力，可以連續(xù)飛行數(shù)月甚至更長時間，同時不受飛行軌道限制，可以在任務區(qū)域上空長時間盤旋，需要的時候，太陽能無人機一晝夜機動能力達到2500-3000公里。 像美國陸軍和歐洲空客公司合作的“和風-S”太陽能無人機翼展25米，可在2萬米左右高空連續(xù)飛行數(shù)月。波音公司旗下的極光飛行科學公司研制的“奧德修斯”平流層太陽能無人，機翼展更是達到74米，設計留空時間為3個月。 李廣佳介紹說，之所以外界對于太陽能無人機等臨近空間飛行器如此關注，是因為它們在通信中繼、公共安全、應急響應、搶險救災、科學測繪方面有廣大的應用前景，可作為大氣層衛(wèi)星，與衛(wèi)星、常規(guī)航空器和地基裝備組成立體信息保障體系。例如遭遇地震、泥石流、洪澇等重大自然災害時，搭載通信中繼設備的太陽能無人機和高空氣球可以快速恢復災區(qū)通信能力，滿足救援應急需求；在遠海島礁、偏遠山區(qū)等地，部署基于太陽能無人機的臨近空間通信系統(tǒng)，可以覆蓋這些地方的通信空白，為及時了解當?shù)厍闆r，開展防止非法越界、保衛(wèi)邊疆的工作提供信息支持。它們還可以搭載遙感設備，采集農(nóng)田作物長勢、生產(chǎn)面積、周邊水文環(huán)境等農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)，推動農(nóng)業(yè)數(shù)字化轉型。 但另一方面，當前太陽能無人機還面臨很多挑戰(zhàn)。李廣佳表示，在穿越對流層時，太陽能無人機容易受到紊流等影響發(fā)生事故，需要加強安全性設計；對于進一步縮小太陽能無人機晝夜飛行高度變化幅度，并提升系統(tǒng)使用效費比，儲能電池的能量密度、循環(huán)性能和安全性技術水平至關重要；目前超長航時自主飛行/無人值守技術還沒有完全成熟，需要專業(yè)技術人員持續(xù)進行地面監(jiān)視和指揮控制。 李廣佳強調(diào)說，中國目前在臨近空間飛行器方面已經(jīng)開始實用化應用，主要性能水平與國外基本相當。隨著材料、能源、導航、智能應用等技術進步，其性能將得到進一步提升�！拔覀儜撛谂R近空間技術和產(chǎn)業(yè)發(fā)展中給出科學的中國方案，爭取主動權和話語權�！�
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