2024年7月30日，一年一度的全球最大飞行盛会美国EAA AirVenture飞来者大会顺利落下帷幕。EAA是美国实验飞机协会（Experimental Aircraft Association）的简称，EAA航展每年7月末在美国威斯康星州Oshkosh市举办，今年是第71届。本届飞来者大会来自全球近100个国家的68.6万人次参会人数创历史记录。超过11000架飞机参展，多数由个人爱好者驾驶并降落至Oshkosh机场，在机场草坪露营参展。EAA官方报告称，在7月18日至28日的11天时间里，有16808架飞机起降于展会机场，也就是说，平均每小时大约有113架飞机起飞和着陆。
鸿鹏航空高管现场参加了本次EAA航展，与飞行爱好者、知名航空产业公司参展方做深入交流沟通。本文重点介绍航展所涉及的通航全层次飞机的航空动力选择，包括活塞发动机、涡桨发动机，并探讨低空产业的航空动力路线。
图1 - EAA展会航拍
EAA 于1953年1月26日在美国威斯康星州Milwaukee地区由30名当地航空爱好者创立，目前，EAA全球拥有超过270,000名会员，900个分会，专注于分享航空精神，增加民众对航空的参与和探索的热情。
已故的EAA创始人Paul Poberezny曾说，他从未想到过这个密尔沃基的小飞机俱乐部会发展成现在的样子。这更能证明，深植于人类内心的基本的梦想——自由飞行，成就了EAA的基石。EAA首席执行官Jack J. Pelton说：“七十年来，EAA让人们以想象力和创新热情地追求这个梦想，因为他们找到了志同道合的精神，创造了载人飞行史上无与伦比的航空运动。这是一个周年纪念日，我们庆祝EAA是个人的成就，是支持这些努力的更大团体的成就。”
在美国，"自由飞行"、"飞行民主"两大航空文化深入推动航空业尤其是通用航空业的发展，与不断提升的产品力相得益彰，构成了人类最发达而齐备的航空商业闭环。当然，美国的航空体系是独具特色的。首先，低于3000英尺的低空空域对公众开放，任何取得私人执照的人都可以驾驶飞机。这使得私人飞行不再是富人的专属，而是变得更加平民化。其次，在美国私人获得小型飞机的执照的学习费用相对较低，甚至比学习钢琴还要经济实惠。最重要的是，美国在适航认证方面流程、标准和审定能力十分成熟，加上规模化量产销售的加持，高可靠性、低成本的飞机、发动机产品构成了飞行的基础能力。更多普陀人人能够负担得起私人飞行的机会，使得美国的蓝天上充斥着嗡嗡的引擎声，尤其在周末。最重要的是，以EAA参会人员为代表的发烧友航空群体，和航空产业链的细分领域公司，乃至房地产商、旅游运营商一期，在完善的风险投资支持下，形成了闭环式的创新创业联盟，以技术创新持续推动着航空业的发展。
美国的通用机场、简易机场更是遍地开花。从城市中心到乡村地区，从高楼大厦到农田旁，都可以看到机场的踪影。有些机场只是一栋房子、一条跑道，甚至只是一个小型草坪，就足够成为一个机场。总计20000多个机场里，超过70%为私人机场，完善运营能力和成熟的商业闭环使得行业有序良性转动。
Oshkosh的机场便是这类机场的一个缩影，垂直双跑道的小型机场可供小型轻型飞机每分钟1-2次起降，EAA年会便在这个机场举办，其中：机场跑道供爱好者参会者的各型飞机起飞降落；跑道周边草坪供个人飞行爱好者与自己的飞机一同停放、露营、观展；机场周边土地供各类飞机静态展示或设置商业展台；机场博物馆则展示了大量与军民两用飞行器甚至航天飞行器相关的实物，并承载展示了EAA年会及创始人的历史。
从EAA博物馆开始，大量实物或模型展品不仅讲述了EAA航展历史，更勾勒了人类航空、航天的部分产品和历史，各类展品如数家珍地展示了高可靠性低成本产品如何支持了通用低空产业的繁荣。
博物馆外是直升机试飞展示区域，大量爱好者以每分钟1-2架的频次起降经过改装的各类机型，天空的轰鸣声与远处的固定翼起飞机队交相辉映。
图4 - EAA直升机起降场地，此类大小直升机多采用活塞发动机，在商业运营中十分常见。整个直升机的发展史上，由于军用版本的起飞重量逐渐变大，曾出现过西斯科基S-56大型直升机选用普惠18缸1900马力活塞发动机的构型，1960年代后，这类大型重型直升机动力系统由活塞转向涡轴。目前，小型轻型直升机依然使用活塞发动机，例如Lycoming、三角鹰（Deltahawk）等公司的100-300马力不等的活塞发动机，配以直升机特定的减速及传动装置。
从EAA博物馆向Oshkosh机场区域走去，路上会经过青少年航空俱乐部的一些展位。1992年起，美国政府为培养青少年飞行爱好者，实行了一个“雏鹰”计划，鼓励EAA会员向8～17岁青少年提供免费飞行体验，飞行从娃娃抓起。目前90个国家响应，已为超过4.2万飞行爱好者提供了190余万人次的免费飞行体验。
EAA航展的精华在机场展区，主要分为四个内容不同但犬牙交错的区域：品牌飞机展示区、零部件维修及航空服务大卖场及培训区（我愿称之为产业链区）、军事飞机展区、跑道旁的发烧友露营区。
一、 品牌飞机展区。最经典的属德事隆（Textron）-塞斯纳（cessna）型飞机，产品门类相当齐全：从小试牛刀的电动飞机（还未取得适航证），使用航程有限的锂电池-电动机路线；到成熟且大量装备的活塞动力飞机、涡桨动力飞机（下图），低空经济所需要的固定翼航空器及动力选择，在此展台可一网打尽。以下视频号内容有相应介绍：
视频-德事隆公司的塞斯纳系列飞机
2012年德国腓特烈通航展上，Pipistrel公司推出了采用复合材料并引起广泛关注的Panthera四座版飞机，流线机身下的驾驶舱体验十分舒适，巡航速度200kts时油耗仅为10GPH。该飞机主流版本选择Lycoming IO-390活塞发动机，衍生了混合动力的电动路线。
Lycoming IO-390发动机于2002年在EAA第一次展出，后亦有若干衍生子型号。标准款功率为200马力，重量约140kg，售价约32000美金。从构型、燃料选择、成本及功率区间来看，IO-390系列活塞发动机是十分适合1-3吨起飞重量小型飞机的动力选择。
Piper公司的飞机产品在美国市场几乎可和德事隆分庭抗礼，最有名的是M系列飞机PA-46，在美国佛罗里达工厂组装，原名Malibu或Matrix。这款十分有名的飞机曾经有涡桨和活塞两个版本，21世纪开始生产的PA-46飞机取名为M350，采用Lycoming 540活塞发动机，单发构型，350马力。之前的涡桨型号不再称之为PA-46，而是取名为M500/600/700，与PA-46一起活跃于支线客货流市场。
Lycoming540活塞发动机的功率区间在230-350马力之间，相较Rotax912/914/916的100-200马力，Lycoming功率较大，主要竞争对手为大陆公司的IO-520/550活塞发动机。例如，作为一款超过40年的功勋飞机，PA-46在1983年FAA取证时尚选用大陆（Continental）的230kw活塞发动机，鉴于Lycoming的活塞发动机更加稳定且功率更大，PA-46在1988年便更换大陆发动机为Lycoming。PA-46曾执飞西雅图至纽约的跨东西海岸路线，并曾在1989年多伦多至芝加哥航线竟创下707公里/小时的速度记录。M500/600/700型号飞机选用普惠（PW）的PT6a系列涡桨发动机。普惠公司与Piper公司密切合作，集成了一个电子低油位指示器，以PT6A-52为动力的新型M700（Fury）飞机最大巡航速度为301节，爬升率每分钟超过2000英尺，载客6人，最大起飞重量约2.7吨。Piper在2020年左右选择了欧洲创业公司ZeroAvia的氢燃料电池路线做飞行试验，目前还未取证。![]()
图7 - Piper公司M350飞机（PA-46），采用Lycoming IO-540 活塞螺旋桨发动机，350马力功率，飞机载荷约500公斤，航程1000-1200公里。图8 - Piper公司 M700飞机，采用PT6a涡桨发动机，6座。图9 - 对机械改装更为痴迷的爱好者群体，也不能拒绝座舱数字化的潮流。二、产业链展区以若干集市、半露天教室为主，星罗棋布地分布在各品牌展区中间。图10 - 普惠公司传奇涡桨发动机PT6a展区，周围分布了大量配套和改装展位，体现了成熟的一手、二手及零配件、改装产业链。图11 - 最久负盛名而大量装备的活塞发动机Rotax，除专业展馆外，其零配件和改装展位（由航空发烧友经营）较多，可现场讲价。图12 - "不可思议" Rotax916 iS/c. 发动机，最大功率160马力，最高升限7000米，在电子控制及轻量化方面做了很多改进。图13/14 - 各种Workshop（培训研讨会）同时举行，从内容看，以从业者和发烧友交流工艺技术和飞行经验为主，也有不少航空培训的报名点。三、军事展区，除飞行表演外，若干历史型号，例如参与二战并大规模执行对日作战的B-29轰炸机，的出现依然让人心潮澎湃。图15 - B-29轰炸机，装备4台配有涡轮增压的气冷十八缸高空版2200马力星型活塞发动机，在1940年代其技术水平远远超越前苏联等类似型号，可使得B-29最高升限到12000米。图16 - B52"百年"轰炸机，使用8台普惠公司TF33涡扇发动机。四、发烧友"自驾"露营区。这是EAA最重磅、特殊也值得花最多时间逗留体验的，是跑道旁大片绿地的露营区，从全世界前来的小、轻型飞机私人机主，携家带口降落在Oshkosh，并将飞机停泊在此、露营，形成了难得一见的航空展览形式。图17 - 整个航展约11000架各类飞机参与，目测参与露营者超过2000架飞机图19 - 现场观看各类飞机起降，大部分为发烧友群体私人飞机，少部分为官方或军方特种飞机。图中为格鲁门公司（Grumman）的信天翁（Albatross）HU-16水陆两用飞机，曾装备于美国空军，5座版。选用两台罕见（超过1000马力）的莱特（Wright）活塞发动机（单台马力超过1400马力），1947年首飞，早已退役。该机机内装有完备的救护设施，一次可载运12副担架。HU-16机身两侧各可再加挂2台助推火箭（JATO），可以用于该机的短距起飞及增加在海上起飞时的运载能力。HU-16在满油和加挂副油箱的情况下，可以长时间滞空约22小时，最大航程4587千米。由于活塞发动机在400马力以上油耗过高，目前市场很少应用400马力以上的活塞动力系统，大多选用涡桨动力。由于EAA参展公司、人员及飞机太多，在2天的参观中很难遍历各类展位，但这却是值得中国低空行业所有相关人员 - 包括从业者、投资机构、研究机构及政府有关人员 - 值得参与的展会，原因有以下几点：
第一、中国航空产业已经发展几十年，通航产业也有十几年的发展历史，各种资源投入均以军事装备为主，民用装备的产品力与世界一流水平还有较大差距。低空经济怎么搞，如何切入，一时间出现了各种说法和迷思。例如："电动飞机弯道超车美国"、"电动动力淘汰燃油动力"、"燃油飞机机械部分太多，可靠性差"、"支线航空物流的市场存疑"等等。EAA解答了以上所有的问题，各型高可靠性、低成本的航空发动机及通航飞机，其优异的产品力支撑了美国通航产业的繁荣，使得载人、载货在商业上可以闭环，形成了正向循环的产业生态，进而促进了技术进步和发展。第二、关于目前的eVTOL热，并没有在EAA现场有任何体会。电力分布式驱动是航空行业动力的革命，但这股浪潮在EAA现场几乎没有存在，究其原因，一方面，航空发烧友对于尚无法安全飞行的eVTOL并不接受，且其可改装行较差；另一方面，涡轮或活塞航空动力驱动的飞机可靠性足够好，且成本合理，并不存在短期内被替代的理由。图20 - 适配eVTOL的锂电池展位在若干个卖场里与工艺品挤在一个角落，艰难地寻找自身的商业定位。图21/22/23 - Wing Drone Delivery公司的eVTOL物流配送无人机，1.3米长，20公里往返航程，可携带约1.1公斤的载荷。人类的航空业尚无在500km航程内大规模应用的商业案例，所有近程航空运输均为行业长尾部分，由于要和地面交通工具竞争，航空的优势主要为时效性，Wing公司和大疆类似大小的消费级和小载重电驱无人机在城市小区域的小载重市场有独特的优势，但在吨级运输领域，500km甚至1000km以上航程才是飞机的舒适竞争距离。eVTOL等新型电力驱动航空飞行器在军事领域有现实而强有力的应用潜力，但在民用领域，技术及商业均未闭环的全新产品，其前途如何仍需很长时间的发展和观察。第三、中国低空经济的切入点可以考虑先发展多层次航空货运。大疆为代表的几十公斤级消费无人机在市内运货已经展现了技术和商业的可行性，在500km、500kg级别（或往上）的支线航空物流，EAA现场也有成熟的答案：图24 - FedEx公司的多层次航空物流飞机机队。无人机货运，这也可能是中国民用航空工业在新时代的转折点，货运无人机也是行业人士都看好的巨大市场，国内的货运巨头都早早进入，并开始和各种国有和民营公司合作，巡航速度在200-350km/h直飞，运货效率比道路交通快3-5倍，在普及后的货运成本比大型飞机便宜。无人航空货运物流运营形式灵活，可充分应用民用通航机场、并推动通航机场、简易机场的建设，是小件散件高价值货物高速低价运输最佳手段。第四、发展通航及低空行业，培育航空文化，形成核心群体非常重要，这点任重道远，但却应该是从业者和监管者共同的目标，唯有此，长期主义的产业政策才可能落地。中国曾经并没有现代汽车文化，经过高速发展的恶补后逐渐完善；中国目前也没有完善的、系统的航空文化，而且和20-30年前的汽车工业一样，没有有竞争力的产品，我们也现在也必须认真补上。放弃"弯道超车"的幻想，一点一滴地扎实做好工程研发和产品开发，提升产品力。美国航空文化很发达，成系统、有体系，便是对标的对象模版。比如飞行表演与商业互补的航空文化；“飞行者精神”——自己设计, 自己制造和试飞自己飞机的飞行文化；鼓励飞行组织向青少年提供免费飞行体验，从小就培养飞行梦想的大众飞行文化；航空管理的安全飞行原则；自由飞行文化……航空飞行的最重要前提是安全，航空发动机在过去、现在及未来都扮演了核心作用。对比美国完善的产品及行业体系，中国的通航及低空产业虽然差距较大，但却也能得出清晰的发展思路。EAA作为全世界最大的航展，且参展产品以通用航空小、轻型飞机为主，是十分适合低空从业人士学习参访的展会。在动力选择上，通用航空与低空经济的飞机多为1-10吨起飞重量，载人或载货均可，在符合适航标准的前提下，80-90%选择活塞发动机，10-20%选择涡桨发动机：1-4吨起飞重量的固定翼飞机，应用100-300马力的活塞发动机（单、双发），500-1500kg载荷，航程1000公里以上；3-10吨起飞重量的固定翼飞机，应用400-1000马力的涡桨发动机（单、双发），1-5吨载荷，航程2000公里以上。民用轻型直升机大多选用活塞发动机，少部分较大型号会选择涡轴发动机。鸿鹏航空秉承"航空发展，动力先行"的理念，提出"适航低成本"的产品标准，以"引进吸收 - 正向研发 - 国产化"的技术路径扎实推进多层次航空发动机的设计、研发和制造，旗下450马力涡桨发动机和205马力重油活塞发动机可有效满足通航及低空大部分飞行器的动力需求。2023年，鸿鹏航空在株洲建立研发中心。2024年，鸿鹏航空在珠海建立第一个发动机组装工厂，研发并生产D系列重油活塞发动机。2025年，450马力涡桨发动机即将定型，并开始国产化。欢迎关注2024年11月珠海航展的鸿鹏展位，探讨航空发动机在通航及低空产业的核心作用。
