2016年,为加快航空发动机研发和生产进度,我国成立了“中国航空发动机集团公司”,同年“象限空间(天津)科技有限公司”在天津武清区注册(以下简称“象限空间”)。“象限空间”集设计、研发、生产于一体,致力于航空发动机研制及飞行器动力装置系统集成等工作,是中关村融智特种机器人产业联盟的成员单位。2023年3月16日,中关村融智特种机器人产业联盟联合创始人陈晓东,与“象限空间”公司副总经理石磊,就活塞式航空发动机自主研发的现状,进行了一番深入地探讨。
飞行器分为航空器、航天器、火箭和导弹,而航空器一般不不专门区分“有人”和“无人”。根据我国民航局有关规定,目前中国无人机基本按照平台构型、用途、尺度、活动半径等方面分类,从尺度方面,可分为微型、轻型、小型及大型无人机。国内微、轻、小型无人机应用较为成熟且竞争激烈,微型无人机多为电动力,轻小型无人机燃油动力居多,同时基于活塞式航空发动机的轻型运动类通航飞行器市场也逐渐进入良性、快速发展阶段,大型航空器因其复杂的系统组成和巨大的研发成本影响,民营企业鲜有涉足。结合目前行业现状,轻小型无人机、轻型运动类通航飞行器市场仍有较大发展空间,同时行业理念也有待规范。待规范的行业和发展中的市场就是创新发展的良好机遇。石磊介绍说,“象限空间”成立伊始,创始人秦博就与团队明确了研发的主要方向,并持续落实和深化细节,本着认真严谨的态度推进设计与开发工作。八年来经过不懈努力,目前取得了顾客和市场的广泛认可。公司核心技术团队成员毕业于北京航空航天大学、天津大学、哈尔滨工程大学、河北工业大学等知名院校,是一支行业积累深厚、技术水平较高、工程经验丰富的研发队伍。目前,公司活塞式航空发动机产品覆盖4kW至260kW功率范围,对应的动力装置可服务于最大起飞重量25kg至4t的各类航空器。“在此范围内,可以开发很多场景应用,比如消防、林业、物流及应急救援等,都有广阔的发展空间。”
不仅掌握飞行器动力装置“心脏”,还要打通“神经和血管”
据石磊介绍,“象限空间”不仅研发、制造航空发动机,而且深耕基于活塞式航空发动机的动力装置多年。公司在航空发动机、动力装置控制系统、配电管理等方面逐步形成规范的设计、制造理念和流程,面对不同需求,能极大帮助顾客做好基础规划,推动其航空器产品快速成熟。某种程度上看,我们是这个领域内航空器的“专业保姆”。在象限空间的顾客中,有不少国内顶尖大学和科研院所。这些顾客选择与象限空间合作,有一个重要的原因,就是象限空间有一支梯队合理、专业全面且工程经验丰富的技术团队,能够帮助顾客快速且规范的实现设计、试制、装配、调试、保障、试验、试飞,有效提高试验试飞效率和安全性,并对最终试验结果的准确性作出很大贡献,从而帮助顾客便利且安全的开展教学、科研、生产和销售工作。
随着话题的深入,中关村融智特种机器人产业联盟联合创始人陈晓东,敏锐地提了一个问题。他说:“我看你们的所有发动机,都标明了动力源。我感觉你们既重视电动机,又重视多燃料发动机。从汽车的发展趋势来看,新能源车,电动汽车,数字化汽车,正在日益成为主流,为什么航空动力领域还这么重视活塞式航空发动机的研发呢?”
石磊说,航空发动机与地面、水上发动机还是有很大区别的。差异化的应用场景导致目前以电动机为主的新能源动力装置无法全面满足飞行器需求,在航时、航程、升限、载荷等主要性能方面,新能源动力装置还有着许多不足,需要很长时间发展并完善,在可见的未来,活塞式航空发动机仍旧是航空发动机的主要动力源之一。
研发多燃料活塞式航空发动机,是为满足顾客和应用领域的不同需求。有些顾客虽较小众,但在社会中有关键作用。比如林业、海事、消防等领域,就不太适合用汽油为燃料。有些地方,天气比较寒冷,就需要找到不易被“冻僵”的燃料解决方案。
陈晓东对“象限空间”的发展道路给予了高度的评价。他说:“自主创新是非常艰难的。在很多领域,追赶国际先进水平并不容易。象限空间能够实现除了极少部分的零件需要进口之外其他全部零件都国产化,实现自给自足,这是非常了不起的精神和态度。而越是坚持自主研发,在市场上就越有发展的机会。相信象限空间接下来会获得迅猛的发展。‘联盟’也愿意全方位地提供力所能及的支持。”