由于独特的自然环境条件以及当前经济社会发展情况,比较世界上其他发达国家,直升机早已渗入中国城乡建设与经济社会活动的各个环节,例如农林工作、地质勘探、旅游观光、飞机驾驶训练等,直升机对国民经济工程建设起到了重要的作用。
按照我国航空工业技术研究机构的预计,截至2027年,我国民用直升机数量将超过3500台,仅直升机制造与营销部分的市场容量就将超过144亿元,按照投入产出比率1∶8来测算将撬动近万亿的金融市场,且其销售额1%的增加,将拉动0.714%的国民经济增长。
世界直升机制造业从20世纪30年代中期逐渐发展起来,至今已近百年,因其独有的技术特性广泛应用于广大领域。本文将从全球直升机发展情况入手,分析与思考国产直升机的发展现状。
01.全球直升机产业发展现状
目前,世界上研制、生产民用直升机的主要公司有以下几家,各大制造公司均具有相对完善的民用直升机谱系,积极投入,推动民用直升机技术发展:
- 由欧洲直升机公司更名的空客直升机公司
- 美国的贝尔直升机公司
- 西科斯基直升机公司
- 意大利由阿古斯塔·韦斯特兰公司更名的莱昂纳多公司
按照近几年直升机交付量统计数据来看,全球民用直升机交付量呈现波动变化态势。2018年,民用直升机产量近1000架,而至2019年,受活塞直升机交付数量下滑影响,当年直升机交付量仅为819架,同比2018年下滑16.3%。2020年,全球直升机产业受公共卫生事件影响,民用直升机交付量同比2019年下降19%,但2021年回升至826架,同比2020年增长25.3%。
▲2018—2021年民用直升机产量
众所周知,直升机产业发展至今,美国是全球主要的直升机制造商和应用国家。但近年来,美国在直升机发展领域的全球主导地位却遭遇了来自欧盟强大的挑战。欧盟直升机工业发展,尤其是在民用直升机的研发、制造、使用等方面均走在了全球前列,2019年在全球市场中,空客直升机市场占有率将达到54%,而莱奥纳多直升机市场占有率将达到23%。在直升机科技的诸多领域,欧盟都有着赶超美国的势头。近年来,俄国的直升机工业实现了一定的发展,许多直升机及其改型的新型号也获得了突破,同时产品数量也得到了增长。
目前,世界直升机市场正处于高速发展阶段,大型直升机需求极大地促进了世界直升机科技的逐步发展与提升。从目前国内外直升机技术水平来看,一般存在着以下趋势:
1. 总气动系统产品设计工艺技术趋于精密化、综合化与集成,具备适应顾客各关键技术方面要求的总体设计工艺技术力量;
2. 新型旋翼控制系统工艺技术全部完成了视情维修,延长了直升机桨叶的使用寿命;
3. 综合隐形工艺技术大幅提高,新隐形材质及工程设计工艺技术有了新发展,合理地缩小了直升机的红外、雷达、目视及声响特性,保证了直升机的生活特性;
4. 直升机机体构造趋于模块化,大大地精简了机身构造,合理地大大减少了各种零配件的数量,有利于维修及保养工作的开展;
5. 在重点地区采用了复合材料,大幅度地改善了其适坠性和抗击稳定性,有效地延长了机身寿命;
6. 发动机技术油耗越来越低,功重比日益加大,并装置了现代化监测、数控及状态监控系统,大大提高了其有效载重,便于在高温高原环境下运行;
7. 现代化航电系统及技术设备的应用,解决了通信、多路传输等需要,加之现代化夜视传感器产品的应用,致使直升机全天候作战技术水平大幅提高;
8. 现代化发展的高速设计技术,适应了直升机高速行驶和多种特殊战斗任务的需要。
02.我国直升机产业发展现状及问题
中国直升机产业诞生于20世纪50年代中期。自1956年10月,中国从苏联进口的米-4直升机图样资料开始,设计制造了直五型直升机,开始了我国的直升机工业蓬勃发展历史。
时至今日,中国直升机企业不断地对其产品设计、制造、营销与服务系统等加以整合,已开始有选择地进行新产品研发。
我国的直升机工业贯彻“一机多型、系列蓬勃发展”和“自主发展为主、积极开展国际合作”的发展方针,从现有机型改款进一步发展了几十种机型,主要服务于陆、海、空三军,社会发展公益与国民经济工程。特别是直十武装直升机和某型货运直升机的研发与制造,使中国拥有了研发制造三代直升机的技术实力,并成为第四代直升机研发实力,积累了工业化蓬勃发展的关键技术与物质,并实现了跨越式发展的良好局势。
▲直十武装直升机
近年来,随着国民收入提高,中国民用直升机市场回暖,欧洲和美国直升机公司占据了大部分市场份额,而国产直升机的市场表现相对较弱。很多人认为国产直升机在技术和安全性上不如进口机型,但这种看法并不完全正确。实际上,国产直升机在性价比和客户服务方面具有显著优势。
首先,国产直升机的性价比更高,尤其在售价和使用周期方面,尽管国产机型在安全性上略有差距,但大修费用和配件价格相对较低,整体性价比更具竞争力。其次,在客户服务方面,国产直升机的维修响应速度和配件供应更为及时,减少了因进口配件问题导致的运营停滞,从而降低了运营成本。
尽管我国直升机市场发展迅速,民用国产直升机在创新、交付数量和最大起飞重量等方面仍落后于欧美。例如,国产AC311系列直升机在吊挂能力上明显逊色于空客H125,导致其在农林喷洒等任务中成本较高,影响了市场竞争力。此外,我国直升机产业的供应商体系仍处于初级阶段,管理、技术和服务水平与国际大厂差距明显,难以与全球竞争对手抗衡。
可以说,完善企业制度管理,以型号引领技术创新,提高本土企业总体技术水平是直升机行业成长的基石与保证。特别是在当前大力发展低空经济的宏观趋势下,特别是在当前大力发展低空经济的宏观趋势下,数字化转型已成为提升直升机行业竞争力的关键路径之一。数字孪生和数字样机技术作为先进的数字化手段,正逐渐成为推动飞行器研发、生产和运营的核心技术。
天目全数字实时仿真软件SkyEye作为基于可视化建模的硬件行为级仿真平台,支持用户通过拖拽的方式对硬件进行行为级别的仿真和建模,搭建直升机软硬件虚拟系统,使得研发人员能够在没有实际硬件的情况下进行性能验证、优化方案评估等工作,从而大幅缩短研发周期,降低成本,提高产品的可靠性和安全性。
参考文献
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[2]王朝炜,薛涛.国产民用直升机发展现状及思考[J].产业创新研究,2023,(08):38-40.