2019年国际航空事件回顾与展望：深度思考 启示未来（3）

以复合材料为例，MS-21采用了全复合材料机翼，在全机结构重量中的比重超过35%，但是这些复合材料原料主要来自美国和日本。然而，随着美国对俄罗斯制裁的加剧，美国和日本企业立即对俄罗斯复合材料断供，导致MS-21项目不得不放慢进度。在这之后，俄罗斯用了两年时间，直到2019年上半年才完成了MS-21复合材料国产化的替代。在发动机方面，俄罗斯在为MS-21选择西方的PW1400G发动机的同时，也在花大力气推动PD-14国产涡扇发动机的研制，并计划在第五架试飞验证机上换装国产发动机。

2019年3月和12月，第三架和第四架MS-21验证机完成首飞，并投入到后续的试飞中。随着项目的加速，俄罗斯计划到2020年将MS-21的国产化率从项目之初的不足40%提升到97%。

电动航空时代是否正式到来？

在民机市场上，技术与市场一直充当着整个产业发展的两翼，并且保持着良性的互动，技术领域的创新往往来自于市场的反馈和激励，且需要到市场上去检验；而市场上的优胜者也多出自技术领域的先行者。

全球航空运输总量的逐年攀升，使得提高飞机的环保性、安全性，特别是运营的经济性成为民机领域技术突破的主要方向，最近几年电动飞机的研究风起云涌即源于此。截至2019年12月，全球范围内的电动飞机研究项目近250项，其中以满足私人飞行和城市空中出租车需求的电动垂直起降飞行器项目超过了200种，另有40多种为常规起降型固定翼飞行器。而在所有的项目中，已经有超过90个项目实现了原型机或缩比技术验证机的首飞，以及少量交付。

在欧洲，英国政府一直积极推动和支持电动飞机的发展，并为此设立了首批3亿英镑的专项扶持资金。而得益于此，罗罗公司在过去的一年里在电动飞机领域持续发力，混合电推进和全电动飞机研制齐头并进。

Volocopter

2019年临近结束之际，罗罗公司首次公开了ACCEL（加速电气化）计划下的全电动飞机及其试验台，该计划接下来将进入电推进系统集成研究阶段。ACCEL是英国政府专项扶持资金首批选中的电动飞机项目之一，计划于2020年第一季度末完成飞行测试，设计飞行速度可达到480千米/时，届时将创造电动飞机最快飞行速度纪录。与当前的诸多电动飞机项目相比，ACCEL使用的电池组能量密度为最高，该电池组由6000个电池单元组成，采用低质量、先进热防护封装技术，单次充电续航里程可达到200英里（321千米）。ACCEL的动力装置为3台高功率密度轴向电机，可提供超过370千瓦（500马力）功率。除了ACCEL计划，罗罗还与空客合作开展E-Fan X技术演示验证项目，用于评估支线客机的混合电推进可行性。在该项目上，罗罗公司将为其提供2.5兆瓦发电机与电力电子设备，安装于1台AE2100涡桨发动机上，已经并入罗罗的西门子电动飞机部门将提供2兆瓦高功率密度电机。

作为电动飞机研究领域的先行者，美国NASA起步早，项目种类多，而且将目标瞄准在了2035年之后的单通道商用飞机领域。

NASA目前正在进行的商用飞机级别的电动飞机验证项目总计有7个，其中6个为150座级，1个为300座级；在气动布局上包括桶状机身加机翼布局、翼身融合布局。NASA当前的主要任务就是提高轻型、高效电机、发电机和配电系统的技术成熟度，确定中期概念桶状机身和机翼布局所需的最佳涡轮系统和边界层抽吸系统。为此，NASA已经动工建设电动飞机动力系统测试设施（即NASA电推进飞机试验台NEAT）以及电动飞机控制系统测试设施（混合动力电推进综合系统试验台HEIST），为后续的构型测试做好准备。

作为NASA全电推进验证机项目，X-57麦克斯韦验证机在2019年也取得了重大进展，2019年10月2日，X-57验证机MODⅡ构型正式交付阿姆斯特朗飞行研究中心，接下来将进入测试阶段。X-57是NASA首款全电推进X系列验证机，研究计划分为4个阶段（MOD I到MOD IV），其中MOD I针对基线飞机（泰克南P2006T）及分布式电推进机翼等相关技术开展研究，MODⅡ到MODⅣ为3种不同的电推进构型，其中本次交付的MODⅡ是基于基线飞机平台改装的第一种构型，采用大型巡航电机代替原有的活塞发动机；MODⅢ将采用大展弦比分布式电推进机翼替换现有机翼，在翼尖安装巡航电机，但机翼上不安装分布式电机；MOD IV是X-57的最终构型，在MODⅢ基础上，于机翼前缘安装分布式电机。

X-57