世界航空領(lǐng)域2021年態(tài)勢(shì)總結(jié)
全球民用航空產(chǎn)業(yè)艱難復(fù)蘇，多款新機(jī)實(shí)現(xiàn)首飛。在航空產(chǎn)業(yè)方面，全球航空業(yè)績(jī)受新冠疫情影響暫未脫困，但已進(jìn)入恢復(fù)期。據(jù)國(guó)際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2021年全球航空業(yè)虧損達(dá)518億美元，同比虧損減少859億美元。美國(guó)波音公司全年新機(jī)交付量超過(guò)300架，交付量同比翻倍。歐洲空客公司全年交付約600架飛機(jī)，營(yíng)收達(dá)40億歐元，營(yíng)收同比翻倍。在新機(jī)首飛方面，美國(guó)波音737 MAX10于6月完成首飛，可搭載230名乘客，預(yù)計(jì)航程為6100千米；美國(guó)喬比航空公司的純電動(dòng)eVTOL產(chǎn)品S4全尺寸原型機(jī)完成首飛，飛行距離248千米，創(chuàng)造了全球純電載人飛機(jī)單次充電的最遠(yuǎn)飛行距離記錄。法國(guó)達(dá)索航空“獵鷹6X”公務(wù)機(jī)于3月完成首飛，最大航程10186千米，最高時(shí)速0.9馬赫。
主要航空國(guó)家推進(jìn)空中作戰(zhàn)平臺(tái)研發(fā)與技術(shù)驗(yàn)證，為奪取空中優(yōu)勢(shì)奠定基礎(chǔ)。在有人戰(zhàn)機(jī)方面，美國(guó)發(fā)布下一代戰(zhàn)斗機(jī)F/A-XX作戰(zhàn)概念設(shè)計(jì)，計(jì)劃利用其替代F/A-18E/F“超級(jí)大黃蜂”艦載戰(zhàn)斗機(jī)；美國(guó)F-15EX戰(zhàn)斗機(jī)完成首飛，采用了數(shù)字技術(shù)，將大幅提升任務(wù)效能和戰(zhàn)場(chǎng)生存力。俄羅斯正式列裝蘇-57戰(zhàn)斗機(jī)，并為其配備新型“松鼠”有源相控陣?yán)走_(dá)，以提供最大空域視場(chǎng)；俄羅斯首次展示“致勝”輕型隱身戰(zhàn)斗機(jī)原型機(jī)，計(jì)劃于2025年完成首批戰(zhàn)機(jī)制造。英國(guó)將為“暴風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)項(xiàng)目投資20億英鎊，并與意大利和瑞典共同開展“暴風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)項(xiàng)目研究。法國(guó)、德國(guó)和西班牙共同研制“未來(lái)空戰(zhàn)系統(tǒng)”項(xiàng)目的首架原型機(jī)，預(yù)計(jì)于2027年前完成原型機(jī)開發(fā)。日本啟動(dòng)下一代戰(zhàn)機(jī)研發(fā)項(xiàng)目，并選定洛馬公司為其提供集成技術(shù)支持，預(yù)計(jì)于2035年前實(shí)現(xiàn)部署。韓國(guó)公開首架KF-X戰(zhàn)斗機(jī)項(xiàng)目原型機(jī)，其配備的主動(dòng)電子掃描陣列雷達(dá)、紅外探索與追蹤及電子戰(zhàn)裝備均實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。在無(wú)人戰(zhàn)機(jī)方面，美國(guó)尋求開發(fā)下一代多功能無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，使其具備偵察和護(hù)航等能力，以應(yīng)對(duì)未來(lái)復(fù)雜的空戰(zhàn)環(huán)境；美國(guó)通用原子公司推出新型無(wú)人機(jī)“莫哈韋”，該無(wú)人機(jī)可遂行偵察監(jiān)視、火力打擊等任務(wù)；美國(guó)“小精靈”無(wú)人機(jī)成功完成首次空中回收試驗(yàn)任務(wù)，為美軍發(fā)展分布式空中作戰(zhàn)提供關(guān)鍵技術(shù)支持。俄羅斯計(jì)劃將蘇-57戰(zhàn)斗機(jī)與“獵人”偵察戰(zhàn)斗無(wú)人機(jī)編隊(duì)飛行，以提高航空航天部隊(duì)的作戰(zhàn)能力。英國(guó)授予勢(shì)必銳航空系統(tǒng)公司3000萬(wàn)英鎊合同，以開發(fā)“蚊子”忠誠(chéng)僚機(jī)。歐盟為“歐洲無(wú)人機(jī)”計(jì)劃提供1億歐元支持，將開發(fā)雙渦輪螺旋槳飛機(jī)，以擺脫對(duì)美國(guó)和以色列在無(wú)人機(jī)領(lǐng)域的依賴。
電推進(jìn)和氫動(dòng)力航空技術(shù)取得諸多進(jìn)展。美國(guó)開始研制以液態(tài)氨作為燃料和冷卻劑的渦輪電動(dòng)航空推進(jìn)系統(tǒng)；NASA與Electra.aero公司簽署合同，以開展電動(dòng)超短距起降（eSTOL）飛行器研發(fā)。英國(guó)羅羅公司的2.5兆瓦航空發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)入集成試驗(yàn)階段，將用于混合電推進(jìn)飛機(jī)和多電飛機(jī)的機(jī)電系統(tǒng)。法國(guó)泰雷茲、Drones-Center和ZenT公司利用一架由氫燃料電池技術(shù)驅(qū)動(dòng)的無(wú)人機(jī)聯(lián)合完成了演示飛行測(cè)試；空客公司在西班牙建立氫動(dòng)力零排放飛機(jī)技術(shù)開發(fā)中心（ZEDC），將開發(fā)氫動(dòng)力飛機(jī)使用的非推進(jìn)動(dòng)力裝置和燃料電池冷卻光纖控制系統(tǒng)。德國(guó)宇航中心開發(fā)多項(xiàng)可用于未來(lái)航空運(yùn)輸系統(tǒng)的新型技術(shù)，包括新型飛機(jī)減排/降噪配置、電動(dòng)/混動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)等。
航空技術(shù)與人工智能融合不斷深化。美國(guó)國(guó)防部發(fā)布商業(yè)算法征詢書，尋求創(chuàng)建一種無(wú)人機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)，使無(wú)人機(jī)機(jī)群在飛行中實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作，以推動(dòng)自主系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展；美國(guó)利用MQ-20無(wú)人機(jī)對(duì)“天空博格人”自主核心系統(tǒng)完成協(xié)同飛行測(cè)試，證明了該系統(tǒng)對(duì)多種無(wú)人機(jī)的適用性；美空軍研究實(shí)驗(yàn)室啟動(dòng)“臨戰(zhàn)”項(xiàng)目，尋求結(jié)合人工智能與游戲交互技術(shù)，以提高指揮官?zèng)Q策速度。俄羅斯開發(fā)無(wú)人攻擊機(jī)“蜂群”系統(tǒng)，利用人工智能實(shí)現(xiàn)對(duì)各類無(wú)人機(jī)和“蜂群”編隊(duì)的操控能力。德國(guó)亨索爾特公司與漢堡海爾馬特·斯克米特大學(xué)展開合作，利用人工合成模擬環(huán)境為德軍開發(fā)無(wú)人機(jī)蜂群戰(zhàn)術(shù)級(jí)人工智能快速?zèng)Q策系統(tǒng)“鬼把戲”，以加快軍事行動(dòng)決策速度。
世界航空領(lǐng)域2022年趨勢(shì)展望
全球航空需求向好，航空市場(chǎng)將進(jìn)入修復(fù)期。在疫苗大面積接種和各國(guó)管制措施逐漸放寬的背景下，跨區(qū)域流動(dòng)逐漸增加，航空市場(chǎng)需求逐步恢復(fù)。國(guó)際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)發(fā)布《2020-2022年全球航空業(yè)展望》報(bào)告預(yù)測(cè)，2022年，全球航空客運(yùn)總量將由2021年的23億人次增長(zhǎng)至34億人次，恢復(fù)至2019年（疫情前）的61%；航空貨運(yùn)需求將繼續(xù)保持強(qiáng)勁增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，2022年需求水平同比將增長(zhǎng)4.6%。波音公司表示，美國(guó)、印度和巴西等國(guó)的國(guó)內(nèi)航空客運(yùn)市場(chǎng)將在2022年中期或末期恢復(fù)到2019年水平。美國(guó)銀行發(fā)布調(diào)查報(bào)告指出，2022年全球商務(wù)旅行和國(guó)際旅行有望迎來(lái)全面復(fù)蘇。
碳治理下綠色技術(shù)將成為引領(lǐng)航空發(fā)展的新方向。在全球能源轉(zhuǎn)型的背景下，綠色航空作為航空業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要趨勢(shì)，已成為世界航空業(yè)未來(lái)投資發(fā)展的重點(diǎn)。空客、波音等七家航空制造商的首席技術(shù)官發(fā)布聯(lián)合聲明，將于2022年繼續(xù)支持可持續(xù)航空燃料和綠色制氫能力開發(fā)，推動(dòng)航空業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，力爭(zhēng)在2050年前實(shí)現(xiàn)航空運(yùn)輸行動(dòng)小組（ATAG）提出的航空業(yè)凈零碳排放目標(biāo)。英國(guó)航空技術(shù)研究院計(jì)劃于2022年通過(guò)“零排放飛行”項(xiàng)目發(fā)布?xì)淠茱w機(jī)的詳細(xì)調(diào)研和規(guī)劃報(bào)告，并將研發(fā)使用綠色液氫為燃料的遠(yuǎn)程干線客機(jī)。加拿大將為綠色航空戰(zhàn)略項(xiàng)目投資20億加元（約合15.7億美元），以推進(jìn)混合電動(dòng)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)、混合電動(dòng)直升機(jī)、推進(jìn)電動(dòng)教練機(jī)等項(xiàng)目研發(fā)，促進(jìn)加拿大航空產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展。
航空強(qiáng)國(guó)將持續(xù)推進(jìn)人工智能、數(shù)字技術(shù)在航空領(lǐng)域的應(yīng)用拓展。美國(guó)將成立“數(shù)字轉(zhuǎn)型技術(shù)和流程”工業(yè)界聯(lián)盟，以支持空軍裝備司令部的數(shù)字工程和制造工作；美國(guó)柯林斯宇航公司設(shè)立客戶體驗(yàn)中心，將通過(guò)數(shù)字化演示、交互式數(shù)字化演習(xí)、沉浸式駕駛模擬等創(chuàng)新手段獲取裝備運(yùn)行狀態(tài)、飛行員/機(jī)組人員操控狀態(tài)等數(shù)據(jù)信息，幫助軍隊(duì)高層進(jìn)行采購(gòu)?fù)顿Y決策。俄羅斯計(jì)劃于2022年利用“獵人”原型機(jī)測(cè)試人工智能技術(shù)，以加強(qiáng)對(duì)目標(biāo)的精確打擊能力。英國(guó)BAE公司將于2022年研發(fā)數(shù)字和物理基礎(chǔ)設(shè)施，通過(guò)虛擬測(cè)試和模擬降低“暴風(fēng)”未來(lái)空戰(zhàn)系統(tǒng)生產(chǎn)成本。日本防衛(wèi)省計(jì)劃為下一代戰(zhàn)斗機(jī)研發(fā)具有人工智能系統(tǒng)的自主無(wú)人機(jī)，以協(xié)助有人機(jī)探測(cè)敵方戰(zhàn)斗機(jī)和導(dǎo)彈等威脅目標(biāo)。
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