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2012柏林国际航空航天展 各国科技产品同场竞技

http://www.kexue.com 2012-09-18 11:34:03 新华网  发表评论

  9月11日,两年一次的柏林国际航空航天展(ILA)拉开帷幕。本届航展为期6天,吸引了来自46个国家和地区的1243家参展商,共有约270架各类飞行器参加静态和动态展示。尽管德国总理默克尔亲自揭幕,仍难掩本届航展缺乏举世瞩目的重量级首发产品的事实。已经交付客户使用的两个世界上最大的商用飞机空客A380和波音747-8、空客的军用运输机A400M、欧洲直升机公司的混合直升机Eurocopter X3和电动飞机Elektra One Solar等成为本届柏林航展为数不多的宣传点。


德国和瑞士联合研制的可通过激光扫描识别周围环境的新型无人机

  空客A380与波音747-8同台竞技

  空客A380与波音747-8这两个巨无霸同时停放在航天展的展示跑道上,等待进入飞机中参观的观众排起蜿蜒的长队,谁更吸引观众似乎并不重要,二者的订单更能说明问题。

  在花费约3亿欧元解决了飞机翅膀上的微裂纹问题后,空中客车公司重申了在2012年交付30架A380的目标,这比去年的26架有所增加,不过要实现目标似乎并不容易。机翼上出现裂纹不仅有损空客A380的形象,还因检修影响了客户的飞行时间。到目前为止,A380型飞机交付使用了82架,而这一迄今为止世界上最大的喷气式客机订单数量总计为257架。

  作为空中客车的竞争对手,波音公司带来了2012年4月向德国汉莎航空公司交付、8月顺利完成了首次洲际飞行的第一架客运型747-8洲际客机。波音747-8是波音747-400的衍生型号,可搭载467名乘客。尽管比555座的空中客车A380略小,但它长达76.4米,是世界上机身最长的客机,并且采用了最先进的通用电气GEnx发动机,号称燃油效率比A380高11%。目前波音747-8洲际客机约有138架订单。

  商用飞机中最受客户欢迎的还是经济型的中程客机波音737-MAX和空客A320 neo。2012年上半年,仅挪威航空公司一家就确认订购上述两个机型各100架。8月,中国又订购50架空客A320 neo。预计2012年全年空中客车所有飞机的新订单将达600架到650架。波音或将超过空客,达到约690架。尽管美欧的市场仍在发展,例如德国的航空公司在未来20年需要的客机数量就达1300多架,不过,空客公司总裁法布里斯·布利叶仍然认为,亚洲特别是中国将是全球航空增长的一个主要的引擎。中长期来看,他希望从这一地区获得更多的空客A380订单。


阿联酋航空公司的一架空中客车A380客机

  新能源飞机与航空替代燃料齐头并进

  本届航展中,德国飞机制造商PC Aero推出了电动飞机Elektra One Solar。该飞机是2011年成功完成首次飞行的电动飞机Elektra One的改进版。它在机翼上装设太阳能板,并配有一个移动的太阳能充电站。由于采用了轻质的纤维复合材料结构和灵巧的整体设计,飞机整备质量仅为约100公斤,因此,除去100公斤重的电池外,这架最大起飞重量为300公斤的飞机还可以带上100公斤的负载。与活塞动力的超轻型飞机相比,该飞机的电动驱动系统几乎无振动,噪音只有50分贝,相当于人们正常交谈的声音。该太阳能飞机可飞行长达8个小时,航程超过800公里,运行成本则低于35欧元/小时。作为一款碳排放为零的轻型飞机,PC Aero公司希望未来能将该电动飞机的航程扩展到1000公里,并争取明年推向市场。

  出于环保的压力,逐步使用对环境友好的生物燃料也是未来飞机研发的一个重要方面。本届展会上,澳大利亚公司ALGAE.TEC展示了他们利用藻类生产适于飞机使用的生物燃料的新技术。该公司在悉尼的南部使用废水和二氧化碳种植藻类,随后将其加工成航空燃料和生物柴油。而美国的Solena燃料公司则在展会期间宣布,计划投资约3.5亿欧元在德国新建一个利用城市和农业垃圾生产生物质燃料的炼油厂,从2016年开始每年生产5.25万吨合成喷气燃料和柴油燃料。

  另外,在本届航展上,德国与美国正式签署了关于航空代用燃料的政府间合作协议,预计此举将有助于实现到2025年将代用燃料的使用比例上升到10%的目标。与此同时,14个欧洲航空业公司和研究机构的代表还签署了一项谅解备忘录,宣布继续共同推进清洁天空研究计划(CleanSky Programm)。从2014年到2020年,欧洲航空工业界和欧盟将在清洁天空计划的框架下投入36亿欧元进行研究,目标是到2050年减少75%的二氧化碳排放量。

  此前,欧盟委员会已声明要促进新兴生物喷气燃料的发展,并希望与空中客车公司、各大航空公司和欧洲生物燃料生产商一起推动航空生物燃料供应,争取到2020年达到每年200万吨。所有这些迹象似乎都在表明,以生物燃料为基础的喷气燃料已经准备好扩大规模。作为航空行业唯一的石油替代品,生物燃料对于航空业的意义将变得更加重要。

  还有一个值得一提的花絮,欧洲空中客车公司的四大股东德国、法国、英国和西班牙在航展期间的部长级会议后,公开表示反对继续单方面将航空业纳入欧盟排放权交易。由于欧盟在航空碳税问题上的一意孤行,已有多架空客飞机的订单被搁置,因此,利益受损的空客股东发表了自己的意见。这个消息给冲突各方带来了一丝希望,不过,鉴于欧盟本身极其复杂的政治架构,四个主要成员国能否成功说服欧盟将自明年4月底开始正式征收的碳税延期,并在明年9月的国际民用航空组织大会上推动达成一项全球性解决方案,显然还是一个未知数。


德国汉莎航空公司的首架波音747-8洲际客机

  无人机与混合直升机争奇斗艳

  以RQ-4“全球鹰”无人侦察机为基础,由欧洲航天防卫系统公司(EADS)和美国诺斯洛普·格鲁曼公司联合研发的“欧洲鹰”无人机也出现在本届航展上。该无人机加装了EADS公司研发的新型侦测系统,可提供防区外雷达和通信辐射探测能力。其飞行高度可达18300米,飞行时间可持续30小时以上,单次飞行距离最长可达25000公里。不过原计划今年夏天交付的首架“欧洲鹰”验证机已经被推迟到了明年,为此项目耗资12亿欧元的德国空军将不得不继续等待。

  以色列IAI公司展出了著名的苍鹭无人侦察机。德国国防军则拿出了自己的实战装备进行展示,其中包括轻便灵巧并可快速更换部件以实现不同功能的ALADIN战术无人侦察机等。阿联酋AOCOM公司也带来了多种型号的无人机。随着无人机技术的普及,越来越多的国家和企业进入了该领域,不同的大小和用途,各有特色的发射和回收方式,传统无人机技术强国正感受到越来越大的竞争压力。在相关技术推进中,研究者关注的焦点包括独立的环境识别和决策系统,它主要用于无人机识别环境并实现全自动驾驶。不过,随着无人机得到越来越广泛的应用,改善航空管理规定的需求也日益迫切。

  在本届航展上,曾在去年巴黎航展上大出风头的混合直升机Eurocopter X3再次吸引了观众的目光。欧洲直升机公司研发的这款新型直升机配备两台强力引擎,机身上还附带了两个短小的机翼及垂直叶片的螺旋桨,看来既像飞机又像直升机。这种结构排除了一般直升机只能低速飞行的弊病,可达到430公里/小时的速度。类似的概念还包括德国与瑞士联合研制的战术混合式无人机X1。目前仍处于概念阶段的X1无人机将集成直升机和固定翼飞机的能力,可执行多种作战任务。

  俄罗斯最新型的米-35M武装运输直升机在本届柏林航展上进行了非公开展示。米-35M是米-24W直升机的改进型,具备完善的夜间作战能力,而且使用寿命更长。此外,欧洲直升机公司制造的虎式直升机、NH90系列军用直升机,以及民用的松鼠、海豚和超级美洲豹系列直升机也进行了不同形式的展示。


欧洲直升机公司研发的混合直升机Eurocopter X3

  飞机设计研发追求E3E

  本届航展上,预计将于2013年最终交付的空中客车军用运输机A400M 再次亮相。如果从1982年美欧计划合作研制未来国际军用运输机(FIMA)开始,欧洲自己的军用运输机已经孕育了30年,却仍在等待呱呱坠地的日子。值得一提的是空中客车A400M飞机所用的TP400-D6涡轮螺旋桨发动机。它是由斯奈克玛、罗尔斯·罗伊斯、MTU和菲亚特四家公司联合组建的欧洲国际涡轮螺桨发动机公司(EPI)专门为A400M研发的全新涡桨发动机。据称与涡扇运输机相比,在相同载荷情况下,A400M的起飞重量要轻15%,油耗节省20%,起飞着陆性能也更出色。

  凭借主场优势,德国的MTU航空发动机公司在本届航展上全力展示自己近年来的技术进步。由于已经在两个月前的英国范保罗国际航展上获得了价值约13亿欧元的订单,加之其经典的A320 V2500发动机的份额将从目前的11%上升到16%,在齿轮传动风扇发动机(GTF)方面则保持18%,因此,MTU航空发动机公司雄心勃勃地将2020年的销售额目标提高到60亿欧元,大约是目前销售额的两倍。

  英国罗尔斯·罗伊斯公司展示了包括BR725型发动机在内的多款发动机,并宣布已成功地完成了最新的双轴发动机核心机——代号Core 3/2d的测试。该测试是E3E(效率、环保、经济性)研究项目的一个组成部分。俄罗斯联合发动机制造公司则展示了以统一的燃气发生器为基础研制的PD-14发动机,其推力为14吨,预计将安装在MS-21系列飞机上。

  在飞机结构设计方面,欧洲空中客车工业公司展出了配备鲨鳍型系统的空客A320。空客公司表示,A320系列飞机机翼改装将大大提高飞机的经济效益。新改装的有鲨鳍型翼梢小翼的飞机,预计在500海里(925千米)航程内能使燃油效率提高1%,在3000海里(5550千米)航程内能够提高3.5%。

  此外,复合材料作为现代先进大型飞机主结构用材也成为明显的发展趋势。本届展会上,德国Premium Aerotec公司展示了用碳纤维复合材料制成的机身结构。该公司是新一代空客A350 XWB远程飞机最重要的航空结构供应商之一,为其生产碳纤维复合材料外壳、压力盖和机身背部等建筑结构。其所用的碳纤维强化塑料由塑料基体(环氧树脂)包围的碳纤维组成,这种材料的密度比铝轻30%,比钢轻50%。由于具有优良的耐腐蚀性、可以减少重量和组件数量、便于安装和维修等优点,碳纤维增强塑料正在飞机结构材料上得到日益广泛的应用。


欧洲直升机公司制造的虎式武装直升机

  俄罗斯航天实力依然雄厚

  在本届航展中,俄罗斯航天相关企业租用了大片展区,尽管具体实物很少,但展示内容丰富,充分显示了自己的实力。从不同的卫星到各种型号的发射火箭,航天大国的历史积淀不容小觑,俄罗斯经济势力的恢复也体现在了航天领域的发展上。

  德国OHB公司则展示了自己制造的伽利略导航卫星,该公司将负责制造首批22颗具备“全面运行能力”的伽利略导航卫星。欧盟委员会已于近期宣布,将于今年10月再发射两颗伽利略导航卫星,与去年发射的两颗伽利略 IOV(在轨验证)卫星组成伽利略在轨组网验证系统空间段。届时,伽利略导航系统初期星座的导航卫星颗数将达到4颗,可满足卫星导航定位验证的最低要求,包括测量经度、纬度和高度等。

  在航空武器系统方面,除了各式导弹,欧洲导弹集团还展示了其在研发“反火箭、火炮和迫击炮”系统上取得的新进展。在该公司最新的实验中,其新型40千瓦高能激光发射器可以对目标进行跟踪和射击,在超过2300米的距离和几秒钟之内燃毁来袭迫击炮弹,或击穿40毫米厚的钢板。不过目前该武器系统还需要解决能源供给问题。(李山摄)


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