新能源四座氫內(nèi)燃飛機(jī)RX4HE原型機(jī)。 本報(bào)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、停靠，一氣呵成。1月29日10時(shí)18分，由沈陽(yáng)航空航天大學(xué)名譽(yù)校長(zhǎng)、遼寧通用航空研究院首席科學(xué)家、中國(guó)工程院院士楊鳳田主持研制的世界首款四座氫內(nèi)燃飛機(jī)RX4HE原型機(jī)在沈陽(yáng)市法庫(kù)財(cái)湖機(jī)場(chǎng)成功首飛。

RX4HE原型機(jī)是我國(guó)第一款以氫內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的新能源飛機(jī)。本次首飛飛機(jī)的主要核心部件初步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，發(fā)動(dòng)機(jī)功率經(jīng)臺(tái)架測(cè)試達(dá)到120千瓦。“作為我國(guó)第一款氫能飛機(jī)，從飛行情況來(lái)看，飛機(jī)性能良好，發(fā)動(dòng)機(jī)工作正常，動(dòng)力滿足性能要求。”遼寧通用航空研究院四座氫內(nèi)燃飛機(jī)首席試飛員徐孝本對(duì)科技日?qǐng)?bào)記者說(shuō)。

該機(jī)型的驗(yàn)證機(jī)于2023年3月在沈陽(yáng)某機(jī)場(chǎng)完成驗(yàn)證試飛，是我國(guó)自主研制的第一架以氫內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的通航飛機(jī)。該驗(yàn)證機(jī)搭載了由中國(guó)第一汽車集團(tuán)有限公司基于“紅旗”汽油機(jī)研發(fā)的國(guó)內(nèi)首款2.0L零排放增壓直噴氫燃料內(nèi)燃機(jī)，功率為80千瓦。

驗(yàn)證機(jī)首飛完成后，楊鳳田院士團(tuán)隊(duì)結(jié)合未來(lái)應(yīng)用場(chǎng)景不斷推動(dòng)技術(shù)完善，成立了由沈陽(yáng)航空航天大學(xué)、遼寧通用航空研究院、中國(guó)第一汽車集團(tuán)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(guān)團(tuán)隊(duì)，以及以沈陽(yáng)航空航天大學(xué)原校長(zhǎng)孫小平為首席專家，北京理工大學(xué)孫柏剛教授、中國(guó)第一汽車集團(tuán)有限公司技術(shù)總監(jiān)李金成為發(fā)動(dòng)機(jī)首席專家的技術(shù)團(tuán)隊(duì)。協(xié)同攻關(guān)團(tuán)隊(duì)和技術(shù)團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步提升發(fā)動(dòng)機(jī)功率，以達(dá)到在通航機(jī)場(chǎng)的正常運(yùn)行要求。

從首飛80千瓦驗(yàn)證機(jī)到120千瓦原型機(jī)，徐孝本體驗(yàn)到氫動(dòng)力帶來(lái)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(gè)飛行過程中，RX4HE原型機(jī)沒有任何異常現(xiàn)象，氫能發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和使用都很順暢。尤其是原型機(jī)，動(dòng)力十足、震動(dòng)小、操作絲滑不卡頓，是一款性能非常優(yōu)異的飛機(jī)。期待未來(lái)動(dòng)力系統(tǒng)提升至140千瓦，飛機(jī)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(shù)難題。RX4HE四座氫內(nèi)燃機(jī)飛機(jī)型號(hào)副總師黃榕介紹，RX4HE飛機(jī)采用了高壓儲(chǔ)氫。為解決氫氣泄漏問題，研發(fā)人員根據(jù)RX4HE飛機(jī)結(jié)構(gòu)以及氫氣特點(diǎn)，在飛機(jī)頂部開設(shè)排氫口，以防止氫氣在泄漏時(shí)產(chǎn)生堆積。同時(shí)，研究團(tuán)隊(duì)根據(jù)實(shí)際環(huán)境條件選擇相匹配的零件，并通過環(huán)境試驗(yàn)測(cè)試氣密性以優(yōu)化方案設(shè)計(jì)，從而解決高壓儲(chǔ)氫瓶、管理閥門等密封失效，進(jìn)而降低氫泄漏概率。

氫燃料內(nèi)燃機(jī)飛機(jī)是以氫燃料作為推進(jìn)能源的飛機(jī)，其碳排放量接近為零。隨著人們對(duì)清潔能源的重視以及航空領(lǐng)域碳排放要求的提高，氫燃料飛機(jī)的研發(fā)與應(yīng)用備受關(guān)注。氫能飛機(jī)的研制與運(yùn)營(yíng)，將推動(dòng)氫能航空全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展和低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展，有望在我國(guó)綠色航空領(lǐng)域形成新質(zhì)生產(chǎn)力。據(jù)悉，該飛機(jī)計(jì)劃于今年4月整機(jī)赴德國(guó)參加2024 AERO航展，并進(jìn)行地面帶螺旋槳運(yùn)行演示。

近年來(lái)，遼寧省委省政府提出了“航空強(qiáng)省”發(fā)展戰(zhàn)略。為落實(shí)“航空強(qiáng)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(dòng)飛機(jī)，成為全球第一款取得適航證的新能源飛機(jī)。經(jīng)過13年的艱苦攻關(guān)，“銳翔”系列電動(dòng)飛機(jī)已形成雙座、四座，陸上、水上，有人、無(wú)人，電動(dòng)力、氫動(dòng)力、混合動(dòng)力等完整的新能源飛機(jī)譜系。新能源飛機(jī)型號(hào)研制處于全球領(lǐng)跑地位，為培育打造氫能飛機(jī)應(yīng)用場(chǎng)景、推進(jìn)我國(guó)氫能航空和低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。