【山东科协每日科普】解锁云端观光新体验 首架国产载人飞艇交付

学术   2024-10-13 06:30   山东  

  一架“空中白鲸”遨游在云山雾海之中,经过广西桂林阳朔多个标志性景点后稳稳降落,圆满完成演示飞行……9月14日上午,由中国航空工业集团自主研制的载人飞艇“祥云”AS700,首架正式交付客户,并现场签署12架购艇订单和20架意向订单。这标志着国产载人飞艇的研制、生产、取证、交付全面贯通,即将进入商业运营阶段。

  “祥云”AS700载人飞艇是国内首款按照适航规范自主研制、具有完全自主知识产权并首个获得型号合格证的载人飞艇,按照“一艇多型、系列发展”的设计思路引入了航空领域先进设计理念,能满足国内外低空旅游市场需求。

  载人飞艇的原理和特点是什么?与其他飞行器相比有什么不同?除了低空旅游,未来它还将被应用在哪些场景之中?让我们一起走进“祥云”的世界。


载人飞艇的原理和特点


  AS700载人飞艇依靠氦气浮力和螺旋桨拉力实现驻空,最大航程700千米,最大飞行时速100千米,最大航时10小时,一次最多可搭载10人。

  如果用一个词来形容见到“祥云”的第一印象,那就是“白白胖胖”,充装氦气的气囊营造出了它憨态可掬的形象。

  “祥云”AS700载人飞艇型号总设计师周介绍,载人飞艇主要由以下几部分组成:气囊,主气囊内部还设置了用于充装空气的副气囊;艇舱,主要用于搭载人员、货物等;还有尾翼、起落架、头锥、动力装置、系统设备等。

  世界上最早的飞艇距今已有100多年,早期的飞艇大多为硬式飞艇,内部由龙骨骨架支撑,有着高昂的造价与维修成本。而现在的飞艇大多为软式,不再依靠刚性骨架,而是完全使用气体的内压来维持形状,大大降低了建造与维护成本。



“祥云”是如何“飘”向空中的?


  “‘祥云’的总重量约为4000多千克,当升力大于重力的时候,飞艇就能飞起来。我们把它需要的升力分为两部分:其中95%~97%的升力,由气囊里氦气产生的浮力来承担;剩余的部分升力,需要通过螺旋桨高速转动后产生拉力,以及飞行中的动升力,共同实现升空。”周雷介绍,在控制飞行方向与速度方面,飞艇与飞机基本相同,依靠气动舵面控制飞行方向,依靠动力控制飞行速度。



  在日常生活中,我们常常能看到氦气球、氢气球飘到高空后爆开的场景,这是因为气球内部的气体体积因气压变化而膨胀,从而把气球胀破。载人飞艇的气囊同样面临这样的问题,从地面飞到3000米高空,如何使其始终保持坚挺的气动外形,且不会因气压变化而爆炸呢?


  主气囊内部的2个副气囊起到了重要作用。

  以房间作比,我们可以把主气囊想象成一间房,副气囊为其中的两个房间。飞艇在低空飞行时,“房间”里面装着的是空气;而来到高空中时,氦气体积越来越大,在其他“房间”盛不下了,我们就会把这2个“房间”里的空气排出去,给氦气腾出地方。反之亦然:从高空降落时,让体积缩小后的氦气回到原来的“房间”,我们再给这2个“房间”里重新注入空气。如此一来,氦气的压力和外界的大气压力差值可以保持在恒定值,“祥云”也能保证安全和坚挺外形。


“祥云”的应用领域




  AS700载人飞艇作为国内10座级的首个取得型号合格证的产品,以其高安全性、高能效比以及绿色低碳等优点成了低空经济的新宠儿。低空观光旅游是“祥云”的典型示范场景,未来它还有更多应用可能,“低空+运输物流”“低空+智能测绘”“低空+应急救援”“低空+城市安保”等多场景中都将出现载人飞艇的身影。

  目前,围绕飞艇早日投入商业运营这一目标,项目团队正积极开展飞艇驾驶员培训、机务人员培训、推动低空观光旅游运行法规出台等方面工作,年内有望打通载人飞艇商业运营的各个环节,早日让更多“祥云”载人飞艇翱翔在祖国的壮美河山之上。



来源:科普中国
编辑:魏晓丽
审校:高淑青

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