攻克三项关键技术，让低空飞行更稳更安全

4月28日，山东烟台栖霞通用机场迎来重要里程碑：一架通体白色的小型飞机在38分钟内依次完成“起飞爬升—巡航飞行—下滑降落”三个阶段，随后平稳着陆。这标志着国内首款严格依据中国民航适航审定规章及流程、实现全程正向自主研发制造的载人自转旋翼机顺利首飞。

“整机姿态平稳、操控精准，动力、旋翼、航电与飞控系统工作状态稳定，各项性能指标均达到设计目标并满足适航审定预期。”该自转旋翼机研发者、翼凯来（烟台）航空装备有限公司董事长张竞元向科技日报记者表示：“本次首飞成功，意味着我国在机身共固化一体成型、全碳纤维承载式机身等关键技术上实现突破，补齐了轻型自转旋翼机正向设计、适航验证以及整机制造体系的能力短板，彻底改变了核心技术长期受制于人的局面。”

自转旋翼机属于直升机与固定翼飞机之间的飞行器类型。其依靠前进过程中气流带动旋翼转动并形成升力；当发动机停止时，可在无动力状态下实现自转下滑，从而兼具安全性高、操纵更简便、超短距起降以及低空低速飞行稳定等优势。

“这类机型最突出的特点在于‘正向研制’。”张竞元解释，所谓“正向研制”是从最初的需求出发，采用自顶向下的方式开展系统设计、分析与验证。设计团队可全面掌握气动外形、载荷方案、结构拓扑及系统逻辑等全链路设计权限，以及原始数据源，实现核心技术的全流程自主掌控，而不是沿用既有产品进行逆向研发或简单仿制。

“目前国内投入使用的自转旋翼机，很多仍是国外代理或授权的产品。”该企业技术人员介绍，项目团队历时两年持续攻关，围绕自转旋翼的气动与动力学设计、轻量化复合材料结构以及适航符合性验证等关键环节取得突破，并形成小型飞行器自动驾驶、数控全舱旋翼机等多项自主知识产权，构建了“设计—试制—试验—适航取证”的完整能力链条。

“当年推进研制，我们必须直面三道技术难题。”张竞元说，这些难题包括全碳纤维承载式机身设计、共固化一体成型工艺，以及旋翼气动与算法等内容。

“共固化一体成型工艺是国内首次在载人自转旋翼机上落地应用。”张竞元进一步介绍，传统旋翼机多采用非承载式结构设计，并非碳纤维一体成形方案。团队针对旋翼机的运行机理开展了碳纤维传力路径分析，完成铺层结构设计。由于自转旋翼机的旋翼并无直接动力驱动，升力完全依赖迎面气流自转产生，因此需要建立精准的气动—结构耦合模型，重点解决气动弹性发散、旋翼振动抑制、低空抗湍流以及无动力平稳着陆等问题，保障在9级强风与复杂乱流环境下的飞行安全。

谈及这款自转旋翼机的技术亮点，张竞元表示：“在结构方面，我们用全碳纤维复合材料替代传统材料，通过力学仿真与强度测试兼顾减重与高刚性；在制造工艺方面，我们攻克了整机一体化制造难题，实现机身更轻、更少拼接，并提升整体可靠性。”

从航空应用看，自转旋翼机的一大优势在于发动机停机后仍可实现无动力自转下滑并平稳着陆，安全性更有保障。张竞元说：“我们以安全为核心进行设计，同时具备短距起降能力以及对场地的适应性等优势，因此能够在田间地头、乡镇道路、山区林地、近海平台等多种复杂环境中快速起降。也正因如此，它有望在航空运动、救援、电力巡检、农林植保、低空观光等场景中发挥作用，为低空经济提供轻量化、安全性强、性价比更高的解决方案。”

“完成首飞之后，我们还将持续推进验证飞行。今年下半年将进入适航取证试飞阶段，预计可在年内取得型号合格证，并争取在2027年完成生产许可证审定。”张竞元说。（记者 王延斌 通讯员 郭传义 姜 乾）