世界航空領域2021年態(tài)勢總結(jié)

全球民用航空產(chǎn)業(yè)艱難復蘇，多款新機實現(xiàn)首飛。在航空產(chǎn)業(yè)方面，全球航空業(yè)績受新冠疫情影響暫未脫困，但已進入恢復期。據(jù)國際航空運輸協(xié)會統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2021年全球航空業(yè)虧損達518億美元，同比虧損減少859億美元。美國波音公司全年新機交付量超過300架，交付量同比翻倍。歐洲空客公司全年交付約600架飛機，營收達40億歐元，營收同比翻倍。在新機首飛方面，美國波音737 MAX10于6月完成首飛，可搭載230名乘客，預計航程為6100千米；美國喬比航空公司的純電動eVTOL產(chǎn)品S4全尺寸原型機完成首飛，飛行距離248千米，創(chuàng)造了全球純電載人飛機單次充電的最遠飛行距離記錄。法國達索航空“獵鷹6X”公務機于3月完成首飛，最大航程10186千米，最高時速0.9馬赫。

主要航空國家推進空中作戰(zhàn)平臺研發(fā)與技術(shù)驗證，為奪取空中優(yōu)勢奠定基礎。在有人戰(zhàn)機方面，美國發(fā)布下一代戰(zhàn)斗機F/A-XX作戰(zhàn)概念設計，計劃利用其替代F/A-18E/F“超級大黃蜂”艦載戰(zhàn)斗機；美國F-15EX戰(zhàn)斗機完成首飛，采用了數(shù)字技術(shù)，將大幅提升任務效能和戰(zhàn)場生存力。俄羅斯正式列裝蘇-57戰(zhàn)斗機，并為其配備新型“松鼠”有源相控陣雷達，以提供最大空域視場；俄羅斯首次展示“致勝”輕型隱身戰(zhàn)斗機原型機，計劃于2025年完成首批戰(zhàn)機制造。英國將為“暴風”戰(zhàn)斗機項目投資20億英鎊，并與意大利和瑞典共同開展“暴風”戰(zhàn)斗機項目研究。法國、德國和西班牙共同研制“未來空戰(zhàn)系統(tǒng)”項目的首架原型機，預計于2027年前完成原型機開發(fā)。日本啟動下一代戰(zhàn)機研發(fā)項目，并選定洛馬公司為其提供集成技術(shù)支持，預計于2035年前實現(xiàn)部署。韓國公開首架KF-X戰(zhàn)斗機項目原型機，其配備的主動電子掃描陣列雷達、紅外探索與追蹤及電子戰(zhàn)裝備均實現(xiàn)國產(chǎn)化。在無人戰(zhàn)機方面，美國尋求開發(fā)下一代多功能無人機系統(tǒng)，使其具備偵察和護航等能力，以應對未來復雜的空戰(zhàn)環(huán)境；美國通用原子公司推出新型無人機“莫哈韋”，該無人機可遂行偵察監(jiān)視、火力打擊等任務；美國“小精靈”無人機成功完成首次空中回收試驗任務，為美軍發(fā)展分布式空中作戰(zhàn)提供關鍵技術(shù)支持。俄羅斯計劃將蘇-57戰(zhàn)斗機與“獵人”偵察戰(zhàn)斗無人機編隊飛行，以提高航空航天部隊的作戰(zhàn)能力。英國授予勢必銳航空系統(tǒng)公司3000萬英鎊合同，以開發(fā)“蚊子”忠誠僚機。歐盟為“歐洲無人機”計劃提供1億歐元支持，將開發(fā)雙渦輪螺旋槳飛機，以擺脫對美國和以色列在無人機領域的依賴。

電推進和氫動力航空技術(shù)取得諸多進展。美國開始研制以液態(tài)氨作為燃料和冷卻劑的渦輪電動航空推進系統(tǒng)；NASA與Electra.aero公司簽署合同，以開展電動超短距起降（eSTOL）飛行器研發(fā)。英國羅羅公司的2.5兆瓦航空發(fā)電系統(tǒng)進入集成試驗階段，將用于混合電推進飛機和多電飛機的機電系統(tǒng)。法國泰雷茲、Drones-Center和ZenT公司利用一架由氫燃料電池技術(shù)驅(qū)動的無人機聯(lián)合完成了演示飛行測試；空客公司在西班牙建立氫動力零排放飛機技術(shù)開發(fā)中心（ZEDC），將開發(fā)氫動力飛機使用的非推進動力裝置和燃料電池冷卻光纖控制系統(tǒng)。德國宇航中心開發(fā)多項可用于未來航空運輸系統(tǒng)的新型技術(shù)，包括新型飛機減排/降噪配置、電動/混動推進系統(tǒng)等。

航空技術(shù)與人工智能融合不斷深化。美國國防部發(fā)布商業(yè)算法征詢書，尋求創(chuàng)建一種無人機系統(tǒng)自動化網(wǎng)絡，使無人機機群在飛行中實現(xiàn)協(xié)同工作，以推動自主系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展；美國利用MQ-20無人機對“天空博格人”自主核心系統(tǒng)完成協(xié)同飛行測試，證明了該系統(tǒng)對多種無人機的適用性；美空軍研究實驗室啟動“臨戰(zhàn)”項目，尋求結(jié)合人工智能與游戲交互技術(shù)，以提高指揮官決策速度。俄羅斯開發(fā)無人攻擊機“蜂群”系統(tǒng)，利用人工智能實現(xiàn)對各類無人機和“蜂群”編隊的操控能力。德國亨索爾特公司與漢堡海爾馬特·斯克米特大學展開合作，利用人工合成模擬環(huán)境為德軍開發(fā)無人機蜂群戰(zhàn)術(shù)級人工智能快速決策系統(tǒng)“鬼把戲”，以加快軍事行動決策速度。

世界航空領域2022年趨勢展望

全球航空需求向好，航空市場將進入修復期。在疫苗大面積接種和各國管制措施逐漸放寬的背景下，跨區(qū)域流動逐漸增加，航空市場需求逐步恢復。國際航空運輸協(xié)會發(fā)布《2020-2022年全球航空業(yè)展望》報告預測，2022年，全球航空客運總量將由2021年的23億人次增長至34億人次，恢復至2019年（疫情前）的61%；航空貨運需求將繼續(xù)保持強勁增長態(tài)勢，2022年需求水平同比將增長4.6%。波音公司表示，美國、印度和巴西等國的國內(nèi)航空客運市場將在2022年中期或末期恢復到2019年水平。美國銀行發(fā)布調(diào)查報告指出，2022年全球商務旅行和國際旅行有望迎來全面復蘇。

碳治理下綠色技術(shù)將成為引領航空發(fā)展的新方向。在全球能源轉(zhuǎn)型的背景下，綠色航空作為航空業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要趨勢，已成為世界航空業(yè)未來投資發(fā)展的重點?？湛?、波音等七家航空制造商的首席技術(shù)官發(fā)布聯(lián)合聲明，將于2022年繼續(xù)支持可持續(xù)航空燃料和綠色制氫能力開發(fā)，推動航空業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，力爭在2050年前實現(xiàn)航空運輸行動小組（ATAG）提出的航空業(yè)凈零碳排放目標。英國航空技術(shù)研究院計劃于2022年通過“零排放飛行”項目發(fā)布氫能飛機的詳細調(diào)研和規(guī)劃報告，并將研發(fā)使用綠色液氫為燃料的遠程干線客機。加拿大將為綠色航空戰(zhàn)略項目投資20億加元（約合15.7億美元），以推進混合電動飛機發(fā)動機、混合電動直升機、推進電動教練機等項目研發(fā)，促進加拿大航空產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展。

航空強國將持續(xù)推進人工智能、數(shù)字技術(shù)在航空領域的應用拓展。美國將成立“數(shù)字轉(zhuǎn)型技術(shù)和流程”工業(yè)界聯(lián)盟，以支持空軍裝備司令部的數(shù)字工程和制造工作；美國柯林斯宇航公司設立客戶體驗中心，將通過數(shù)字化演示、交互式數(shù)字化演習、沉浸式駕駛模擬等創(chuàng)新手段獲取裝備運行狀態(tài)、飛行員/機組人員操控狀態(tài)等數(shù)據(jù)信息，幫助軍隊高層進行采購投資決策。俄羅斯計劃于2022年利用“獵人”原型機測試人工智能技術(shù)，以加強對目標的精確打擊能力。英國BAE公司將于2022年研發(fā)數(shù)字和物理基礎設施，通過虛擬測試和模擬降低“暴風”未來空戰(zhàn)系統(tǒng)生產(chǎn)成本。日本防衛(wèi)省計劃為下一代戰(zhàn)斗機研發(fā)具有人工智能系統(tǒng)的自主無人機，以協(xié)助有人機探測敵方戰(zhàn)斗機和導彈等威脅目標。

作者丨 張嘉毅

編輯丨 鄭實