摘要：百年未有之大變局下，新冠疫情給世界局勢(shì)演進(jìn)帶來了更大的不確定性。在此時(shí)代背景下，世界航空科技發(fā)展正在經(jīng)歷一場(chǎng)大的技術(shù)變革。從國家安全看，美國在我國周邊戰(zhàn)略部署威脅升級(jí)，步步緊逼；從民用航空看，綠色航空方興未艾。審視當(dāng)前局勢(shì)，機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。本文梳理了美國實(shí)施“印太戰(zhàn)略”背景下中國周邊各國的航空力量，介紹了周邊幾個(gè)國家和中國臺(tái)灣地區(qū)的最新航空科技發(fā)展動(dòng)向，以及對(duì)我國構(gòu)成的航空軍事威脅。針對(duì)美國“第三次抵消戰(zhàn)略”，分析了美國航空技術(shù)和裝備發(fā)展動(dòng)態(tài)。面對(duì)綠色航空浪潮，分析了我國綠色航空科技的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：航空科技；印太戰(zhàn)略；抵消戰(zhàn)略；空中力量；綠色航空

中圖分類號(hào)：V11文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADOI：10.19452/j.issn1007-5453.2021.03.001

航空科技發(fā)展水平是體現(xiàn)一個(gè)國家綜合國力的重要標(biāo)志之一。航空武器裝備為軍隊(duì)提供強(qiáng)大的體系化空中力量，是國防軍隊(duì)現(xiàn)代化的重要體現(xiàn)。綠色高效的民用航空運(yùn)輸能力，是經(jīng)濟(jì)和社會(huì)高效運(yùn)行的強(qiáng)力支撐，是高質(zhì)量GDP的主要來源之一。當(dāng)下，我們正在經(jīng)歷世界百年未有之大變局，世界范圍內(nèi)政治、經(jīng)濟(jì)、科技、全球化形勢(shì)瞬息萬變。

美國對(duì)華地緣戰(zhàn)略從制約到圍堵。2013年，剛從次貸危機(jī)中喘息過來的奧巴馬政府，提出了“亞太再平衡戰(zhàn)略”以制衡中國。從那時(shí)起，美中之間的戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)就故事不斷、愈加焦灼。特朗普上臺(tái)不久就拋棄了“亞太再平衡戰(zhàn)略”，并相繼修訂了《國家安全戰(zhàn)略》《國防戰(zhàn)略》《國家軍事戰(zhàn)略》三大頂層國家戰(zhàn)略，提出要“對(duì)中俄競(jìng)爭(zhēng)、懾止和制勝”，直接將中國定義為主要假想敵[1-3]。2019年1月，特朗普政府正式宣布新的應(yīng)對(duì)中國的地緣戰(zhàn)略“印太戰(zhàn)略”，整體呈現(xiàn)“遏制大于接觸”的對(duì)華態(tài)勢(shì)。

民用航空科技方面，綠色航空方興未艾。2019年6月，在作為全球民用航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展風(fēng)向標(biāo)的第53屆巴黎航展上，電動(dòng)飛機(jī)成為主角?？湛汀⒉ㄒ?、通用電氣等7家世界級(jí)航空制造商發(fā)布聯(lián)合聲明，將電推進(jìn)技術(shù)列為航空業(yè)“第三時(shí)代”的重要標(biāo)志加快發(fā)展[4]。我國承諾2030年實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”、2060年實(shí)現(xiàn)“碳中和”，作為世界民機(jī)產(chǎn)業(yè)“ABC”格局中的一員，在世界電動(dòng)飛機(jī)風(fēng)起云涌之際，加速發(fā)展綠色航空意義重大。

本文旨在通過復(fù)雜國際形勢(shì)分析和對(duì)標(biāo)航空科技的發(fā)展動(dòng)態(tài)，提出航空科技和裝備發(fā)展動(dòng)態(tài)，以及我國綠色航空科技的發(fā)展方向。

1我國周邊主要空中力量發(fā)展的新形勢(shì)

1.1“印太”地緣戰(zhàn)略體系

“印太戰(zhàn)略”旨在加強(qiáng)美國在印太地區(qū)的軍事同盟和伙伴關(guān)系，建立美日澳印4國為主體的軍事同盟，同時(shí)加強(qiáng)與蒙古、越南、尼泊爾等中國周邊國家的友好關(guān)系，并不斷慫恿中國臺(tái)灣，挑戰(zhàn)大陸底線，挑撥中國與南海周邊國家關(guān)系，建立以美國為核心的“多邊軍事合作機(jī)制”，形成以美國為核心的印度洋、太平洋海洋安全網(wǎng)絡(luò)，促進(jìn)印太地區(qū)網(wǎng)絡(luò)化關(guān)系建設(shè)，為美國在印太地區(qū)遂行高端戰(zhàn)爭(zhēng)作準(zhǔn)備[5]。

1.2印度航空打擊能力不斷增強(qiáng)

在美“印太戰(zhàn)略”體系中，印度近年來經(jīng)濟(jì)快速增長，國防實(shí)力不斷增強(qiáng)。根據(jù)《世界空中力量2020》報(bào)告[6]，印度航空裝備規(guī)模全球排名第四，僅次于美俄中三國。目前印度的空基遠(yuǎn)程打擊能力以戰(zhàn)斗機(jī)為主，正加緊推進(jìn)全面換裝第三代戰(zhàn)斗機(jī)。印度的彈道導(dǎo)彈裝備體系日趨完備，打擊范圍將覆蓋我國全境，烈火系列導(dǎo)彈中烈火-6的最大射程甚至超過10000km，是我國家安全的重要威脅。2020年10月，美國國務(wù)卿蓬佩奧訪印期間，美印簽署了《地理空間合作基本交流與合作協(xié)議》，根據(jù)該協(xié)議，印軍將獲得美軍各種地形測(cè)繪與氣象、水文信息，用于現(xiàn)有印作戰(zhàn)體系后，將提升遠(yuǎn)程武器的打擊精度。

1.3中國臺(tái)灣空軍裝備有望借“軍售”升級(jí)

臺(tái)海局勢(shì)錯(cuò)綜復(fù)雜，美國等西方國家持續(xù)對(duì)臺(tái)軍售，臺(tái)灣航空武器的“質(zhì)”和“量”正在不斷加強(qiáng)，也必須引起高度重視。中國臺(tái)灣全島部署了大量的海洋感知基礎(chǔ)設(shè)施、防空、導(dǎo)彈防御系統(tǒng)，臺(tái)空軍已經(jīng)具備了較強(qiáng)的制空作戰(zhàn)與精確打擊能力。特朗普任期內(nèi)，共批準(zhǔn)了11次對(duì)臺(tái)軍售法案，其中航空武器包括F-16V戰(zhàn)斗機(jī)、MQ-9“死神”無人機(jī)等攻擊性極強(qiáng)的武器。這些武器將對(duì)大陸東南沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)構(gòu)成一定威脅。

1.4日本加強(qiáng)航空發(fā)展

在美國的縱容下，近年來日本的航空航天技術(shù)發(fā)展迅速，且一直在加強(qiáng)其武器系統(tǒng)自給能力。航空方面，日本防衛(wèi)省2020年10月底宣布選擇三菱重工作為日本F-X戰(zhàn)斗機(jī)項(xiàng)目主承包商，并加緊聯(lián)合美國研制該型新一代隱身戰(zhàn)斗機(jī)。日本也在加速發(fā)展先進(jìn)沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)、高超聲速反艦導(dǎo)彈等。依托日本強(qiáng)大的工業(yè)能力和采購美制裝備的便利，其在大范圍持久預(yù)警監(jiān)視、空空導(dǎo)彈、空戰(zhàn)能力等方面都具有一定優(yōu)勢(shì)。在美軍信息體系支持下，其進(jìn)攻突防能力不斷增強(qiáng)，打擊范圍覆蓋持續(xù)擴(kuò)大，防空反導(dǎo)等能力不斷提升。

1.5俄航空工業(yè)全面復(fù)蘇

俄羅斯一直在推進(jìn)航空工業(yè)復(fù)興，持續(xù)開展航空武器的試驗(yàn)和列裝，從體系層面提高了空戰(zhàn)能力。2019年8月的第14屆莫斯科航展上展出的軍民用產(chǎn)品、導(dǎo)航和航空技術(shù)等領(lǐng)域成果，顯示出近年來俄羅斯航空技術(shù)飛速發(fā)展。此外，俄羅斯加強(qiáng)推進(jìn)航空工業(yè)產(chǎn)業(yè)整合，2020年3月，俄羅斯聯(lián)合飛機(jī)制造集團(tuán)（UAC）并入俄羅斯技術(shù)國家公司（俄技），以進(jìn)一步融合民用、軍事和運(yùn)輸航空部門。

2020年12月26日，俄羅斯空天軍接收了首架生產(chǎn)型蘇-57戰(zhàn)斗機(jī)。此外，俄羅斯正在研發(fā)的“獵人”重型無人機(jī)，“匕首”高超聲速導(dǎo)彈等航空武器裝備都取得了一定階段性成果。

2美國航空武器裝備與科技發(fā)展的新動(dòng)向

2.1美國武器裝備發(fā)展的戰(zhàn)略方向調(diào)整

為有效應(yīng)對(duì)中、俄軍事實(shí)力的快速提高，保持美國在大國競(jìng)爭(zhēng)中的軍事優(yōu)勢(shì)，美國從2014年開始實(shí)施武器裝備發(fā)展的第三次“抵消戰(zhàn)略”。其主要思想是憑借軍事技術(shù)和作戰(zhàn)概念拉開美國與其他國家的軍事差距，掌握大國軍事競(jìng)爭(zhēng)中的主動(dòng)權(quán)?；谙冗M(jìn)裝備，美國著力繪制出一個(gè)具備智能化時(shí)代特征、滿足大國戰(zhàn)爭(zhēng)要求的具有“強(qiáng)韌”“持續(xù)快速”“敏捷”“經(jīng)濟(jì)可承受”“動(dòng)態(tài)”“不可預(yù)測(cè)”六大特征的目標(biāo)部隊(duì)圖像。第三次“抵消戰(zhàn)略”著重強(qiáng)調(diào)的分布式作戰(zhàn)概念、遠(yuǎn)距投送、高速、新型作戰(zhàn)樣式、低成本集群、網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)六大能力，都與航空裝備息息相關(guān)。上述能力的組合，與持續(xù)進(jìn)行中的美軍現(xiàn)有能力和力量發(fā)展相結(jié)合，將極大支撐和拓展美力量投送能力，為美軍提供擊敗潛在對(duì)手“反介入/區(qū)域拒止”能力和先進(jìn)武器發(fā)展的制勝優(yōu)勢(shì)。

2.2人工智能技術(shù)

人工智能的反應(yīng)速度比人類大腦反應(yīng)速度快將近兩個(gè)量級(jí)，而且受其指控的操作不易出錯(cuò)，因而可以極大提升“觀察、判斷、決策、行動(dòng)”（OODA）循環(huán)，人工智能技術(shù)將是高效打贏未來全譜系戰(zhàn)爭(zhēng)的重要支撐。美國國防部認(rèn)為人工智能即將改變未來戰(zhàn)場(chǎng)。美軍依靠人工智能技術(shù)推出智能空戰(zhàn)概念。2019年，“阿爾法”智能超視距空戰(zhàn)系統(tǒng)通過了專家評(píng)估，并在空戰(zhàn)模擬器環(huán)境下操縱F-15飛機(jī)，擊敗了操縱F-22飛機(jī)的有著豐富經(jīng)驗(yàn)的美國空軍上校。美軍還利用人工智能技術(shù)推出“認(rèn)知電子戰(zhàn)”，旨在對(duì)抗中、俄雷達(dá)，該技術(shù)可以根據(jù)空中獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)并預(yù)測(cè)，以應(yīng)對(duì)實(shí)時(shí)干擾信號(hào)，包括從未被觀測(cè)過的信號(hào)。其他應(yīng)用到人工智能技術(shù)的航空科技領(lǐng)域，還有空中戰(zhàn)場(chǎng)管理、無人機(jī)集群（蜂群）作戰(zhàn)等。

2.3分布式新質(zhì)裝備技術(shù)

分布式新質(zhì)武器成本低、可靈活組合、功能強(qiáng)大，在未來戰(zhàn)場(chǎng)上具有顛覆性應(yīng)用前景。傳統(tǒng)裝備（包括F-22、B-2A等）存在研制周期長、成本高、升級(jí)和維護(hù)困難、服役數(shù)量少等不足。與傳統(tǒng)裝備相比，分布式裝備具有高作戰(zhàn)效能、體系強(qiáng)韌、靈活機(jī)動(dòng)、快速迭代升級(jí)、多域智能化等優(yōu)點(diǎn)。美國各軍兵種將分布式作戰(zhàn)體系研究作為其戰(zhàn)術(shù)技術(shù)類項(xiàng)目的重點(diǎn)。

DARPA系統(tǒng)設(shè)置了無人機(jī)集群相關(guān)的機(jī)體設(shè)計(jì)、空中投放回收、協(xié)同作戰(zhàn)、小型多功能傳感器等技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目，大多將于近期開展飛行試驗(yàn)。其中正在開展的小型無人機(jī)投放回收項(xiàng)目“小精靈”項(xiàng)目已經(jīng)進(jìn)展到第三階段，目標(biāo)是使用C-130運(yùn)輸機(jī)在30min內(nèi)空中發(fā)射和回收4架X-61A無人機(jī)。

2.4低成本裝備技術(shù)

高性能武器成本較高，打得贏，但打不起。一個(gè)健康的裝備體系需要裝備的科學(xué)高低搭配，因此，發(fā)展低成本裝備技術(shù)是裝備體系中重要的一環(huán)。利用低成本裝備技術(shù)可以催生出新型作戰(zhàn)樣式，在大國戰(zhàn)爭(zhēng)中起到“四兩撥千斤”的作用。

以低成本無人機(jī)為例，2019年9月，也門胡塞武裝使用10～20架小型低成本無人機(jī)，對(duì)中東地區(qū)擁有一流航空裝備的沙特，進(jìn)行油田空襲，直接重創(chuàng)了沙特的煉油能力。2020年9月，發(fā)生在阿塞拜疆與亞美尼亞兩國之間的納卡地區(qū)戰(zhàn)爭(zhēng)，更是首開低成本無人機(jī)主導(dǎo)戰(zhàn)爭(zhēng)進(jìn)程的先河。此類事件表明，低成本可消耗戰(zhàn)術(shù)具有可行性。此外，低成本裝備可以用于執(zhí)行情報(bào)偵察、打擊等任務(wù)，或可消耗敵方的高價(jià)值武器。美國空軍正在研發(fā)低成本可消耗飛機(jī)技術(shù)，并完成了驗(yàn)證機(jī)的制造和試飛試驗(yàn)。用于與F-35等隱身戰(zhàn)斗機(jī)搭檔的忠誠僚機(jī)XQ-58A造價(jià)僅200萬美元，但性能與同等價(jià)格的傳統(tǒng)航空器相比已不可同日而語。

2.5快速生產(chǎn)能力

在研發(fā)新技術(shù)、推出新作戰(zhàn)概念的同時(shí)，美國也在提升現(xiàn)役裝備的快速生產(chǎn)能力。由于飛機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈的復(fù)雜性，飛機(jī)無法像普通工業(yè)裝備一樣采用流水線實(shí)現(xiàn)大規(guī)?？焖偕a(chǎn)，為此波音公司創(chuàng)造了脈動(dòng)式總裝線，并成功應(yīng)用于多個(gè)機(jī)型的快速制造。近十年來，洛馬公司的F-35戰(zhàn)斗機(jī)的生產(chǎn)能力也在逐步提高，目前總產(chǎn)量超過500架。2020年計(jì)劃生產(chǎn)157架，受疫情影響實(shí)際生產(chǎn)123架[7]，到2023年總產(chǎn)量預(yù)計(jì)達(dá)1148架。大量高性能戰(zhàn)斗機(jī)將被部署在我國周邊，預(yù)計(jì)2025年前后，我周邊國家部署的F-35、F-22A戰(zhàn)斗機(jī)將超過500多架，對(duì)我國防安全形成重大威脅。

2.6謀劃再次形成跨代優(yōu)勢(shì)

2019年4月，美國空軍提出再造“五大新能力”科技提升戰(zhàn)略，在保持和強(qiáng)化傳統(tǒng)“戰(zhàn)略優(yōu)勢(shì)能力”的同時(shí)，謀求新的戰(zhàn)略技術(shù)制高點(diǎn)，打造出新質(zhì)非對(duì)稱戰(zhàn)斗力，以在2030年前對(duì)我國重新構(gòu)建跨代優(yōu)勢(shì)，形成可在大國戰(zhàn)爭(zhēng)中有效懾止和實(shí)戰(zhàn)制勝的新戰(zhàn)爭(zhēng)手段。

這五大能力分別是：（1）全球持久感知能力；（2）強(qiáng)韌信息共享能力；（3）快速有效的決策生成能力；（4）復(fù)雜且不可預(yù)測(cè)的規(guī)?；鲬?zhàn)能力；（5）大區(qū)域高速破壞和殺傷能力。其中的感知能力要求實(shí)現(xiàn)全域的分布式感知，持續(xù)、及時(shí)地在整個(gè)作戰(zhàn)環(huán)境掌握敵人情況，實(shí)施偵察威懾。信息共享能力方面需要利用可靠的通信及精確定位、導(dǎo)航和授時(shí)信息，支撐聯(lián)合部隊(duì)所有裝備全面協(xié)調(diào)行動(dòng)。決策生成能力則要求加快了解戰(zhàn)場(chǎng)空間和形成決策的速度，并以比所有對(duì)手更快的速度采取行動(dòng)。規(guī)模化作戰(zhàn)能力的要求是，利用合作式自主系統(tǒng)組網(wǎng)，提供復(fù)雜的戰(zhàn)術(shù)和多樣的功能，結(jié)合大的數(shù)量，形成不能預(yù)測(cè)和難以應(yīng)對(duì)的效果。高速破壞和殺傷能力則要求，用新方法實(shí)現(xiàn)高速和全球可達(dá)的攻擊，持續(xù)快速破壞并消滅動(dòng)態(tài)的和移動(dòng)的目標(biāo)[8]。

為發(fā)展上述能力，美國空軍提出“數(shù)字空軍”愿景[9]，并加速發(fā)展如下技術(shù)集群。在態(tài)勢(shì)感知技術(shù)領(lǐng)域，重點(diǎn)發(fā)展分布式多模感知、激光和多基地雷達(dá)、高光譜和量子感知、小衛(wèi)星和低成本發(fā)射系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)情監(jiān)偵技術(shù)等和支撐性的微電子學(xué)、光子學(xué)和材料等基礎(chǔ)學(xué)科。在信息通信領(lǐng)域，重點(diǎn)發(fā)展可實(shí)時(shí)感知頻譜的敏捷系統(tǒng)、組網(wǎng)和拓?fù)涔芾?、區(qū)塊鏈和穩(wěn)健的加密、基于視覺和天文的替代導(dǎo)航、冷原子加速度計(jì)、原子鐘和量子等技術(shù)。在提高決策能力方面，重點(diǎn)發(fā)展高水平人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、機(jī)器推理、預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)融合和可視化、自主的電子戰(zhàn)和網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)智能體、認(rèn)知集成和人機(jī)編組等技術(shù)。在規(guī)?；I(lǐng)域方向，重點(diǎn)發(fā)展低成本航空航天平臺(tái)、敏捷的數(shù)字增材制造、合作式自主和蜂群、基于風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)證、多域指揮與控制等技術(shù)。在高速殺傷能力方面，重點(diǎn)發(fā)展超燃沖壓推進(jìn)、高溫材料、高超聲速飛行控制和試驗(yàn)、低成本網(wǎng)絡(luò)化巡航導(dǎo)彈、靈巧彈藥、微波和激光定向能、網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)等技術(shù)。

3綠色航空，引領(lǐng)民航新時(shí)代

2020年10月，習(xí)近平總書記正式對(duì)全世界宣布，為加快形成綠色發(fā)展方式和生活方式，建設(shè)生態(tài)文明和美麗地球，中國將提高國家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，力爭(zhēng)于2030年前二氧化碳排放達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。民用航空排放約占世界總碳排放的4%左右，是一個(gè)較大碳排放來源。因此，在未來規(guī)則和市場(chǎng)的預(yù)期引領(lǐng)下，當(dāng)前，各主要航空大國普遍把發(fā)展綠色低碳航空技術(shù)，當(dāng)成搶抓新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的歷史性機(jī)遇。國際民航組織、美國國家航空航天局（NASA）、國際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)（IATA）等國際權(quán)威組織普遍把2050年實(shí)現(xiàn)燃油消耗和二氧化碳排放較2005年下降50%以上作為愿景目標(biāo)，同時(shí)噪聲水平、氮氧化物等其他污染物排放也要大幅度降低。因此，環(huán)境友好、節(jié)能減排、降噪成為綠色航空未來的三大發(fā)展方向，涉及航空制造業(yè)、航空運(yùn)輸業(yè)及其相關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)鏈條。主要有三個(gè)方面工作，一是提升燃油效率，通過優(yōu)化減阻技術(shù)、飛行技術(shù)、空管技術(shù)等實(shí)現(xiàn)；二是開發(fā)新能源技術(shù)，包括可持續(xù)生物能源、太陽能、氫動(dòng)力、電動(dòng)飛機(jī)等；三是綠色工程，包括飛機(jī)研制、生產(chǎn)及全生命周期服務(wù)等方面的綠色運(yùn)營。在此方向指引下，輕量化、增升減阻、高效燃燒、電動(dòng)化、混電化、降噪等領(lǐng)域技術(shù)成為民機(jī)當(dāng)下的前沿?zé)衢T。就氣動(dòng)布局而言，翼身融合、飛翼、發(fā)動(dòng)機(jī)半嵌入、支撐翼、連接翼、分布式動(dòng)力、傾轉(zhuǎn)旋翼等新布局技術(shù)快速成熟。其中，翼身融合、支撐翼與層流機(jī)翼前景看好，相關(guān)產(chǎn)品或2030年前后問世。而適航條例、空管規(guī)章等民機(jī)運(yùn)行的限制性邊界也會(huì)伴隨技術(shù)的發(fā)展而快速迭代演進(jìn)。

3.1氫動(dòng)力飛機(jī)發(fā)展路線圖逐漸明確

盡管受疫情影響，但是2020年氫動(dòng)力飛機(jī)的信息不斷，9月21日，空客公司公開了三款代號(hào)為ZEROe的零排放氫動(dòng)力商用飛機(jī)設(shè)計(jì)方案，并宣稱計(jì)劃于15年內(nèi)投入使用。為了實(shí)現(xiàn)2035年投入商業(yè)運(yùn)營的目標(biāo)，空客公司指出需要在2025年前明確關(guān)鍵技術(shù)，并為此制定了2020—2025年的技術(shù)路線圖，以落實(shí)具體技術(shù)的研發(fā)流程與計(jì)劃。此外，空客公司負(fù)責(zé)人還指出，除了動(dòng)力技術(shù)的開發(fā)，氫動(dòng)力客機(jī)的商業(yè)使用還需要機(jī)場(chǎng)、燃料站等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)投入，以及政府在資金、政策等層面的支持，以推動(dòng)技術(shù)和產(chǎn)品的更新?lián)Q代。9月24日，ZeroAvia公司宣稱其主導(dǎo)推進(jìn)的世界首架氫動(dòng)力商用飛機(jī)在英國完成滑行、起飛、起落航線飛行、著陸等項(xiàng)目。但是，波音公司表示氫動(dòng)力客機(jī)的開發(fā)前景和應(yīng)用可行性目前尚不明朗，氫動(dòng)力生產(chǎn)和儲(chǔ)存問題是目前難以解決的關(guān)鍵技術(shù)障礙，氫動(dòng)力在航空領(lǐng)域應(yīng)用的安全性與有效性仍需相關(guān)基礎(chǔ)研究的支撐。

3.2電動(dòng)飛機(jī)領(lǐng)域快速發(fā)展

美國航空航天學(xué)會(huì)（AIAA）在2020年度綜述指出，“2020年電動(dòng)飛機(jī)領(lǐng)域快速發(fā)展，由概念設(shè)計(jì)階段過渡到原型試飛階段”。例如，最大的全電推進(jìn)飛機(jī)賽斯納208B大篷車改裝型首次試飛；成為歐洲航空安全局（EASA）認(rèn)證的首款電動(dòng)飛機(jī)Velis electric雙座教練機(jī)；完成最長距離飛行的電推進(jìn)飛機(jī)Electric EEL。此外，空客公司針對(duì)其全尺寸電動(dòng)垂直起降（eVTOL）驗(yàn)證機(jī)城市空客（CityAirbus）開展飛行試驗(yàn)；NASA與高校緊密合作，開展了高校領(lǐng)導(dǎo)研究計(jì)劃（ULI），針對(duì)電機(jī)、儲(chǔ)能系統(tǒng)等開展了廣泛研究[10]。

美國航空航天工業(yè)協(xié)會(huì)（AIA）發(fā)布的《航宇和防務(wù)的未來：愿景2050》報(bào)告指出，城市空中交通的實(shí)體基礎(chǔ)設(shè)施是未來需取得重大進(jìn)展的領(lǐng)域之一。美國垂直飛行協(xié)會(huì)研究報(bào)告預(yù)計(jì)未來20年內(nèi)，全球?qū)⒂?4個(gè)城市總計(jì)投入3180億美元發(fā)展城市空運(yùn)[11]。咨詢公司弗若斯特沙利文（Frost& Sullivan）研究指出，全球近50個(gè)城市正在考慮城市空中客運(yùn)的可行性，預(yù)計(jì)到2040年全球城市空中出租車規(guī)模將超過43萬輛。在未來20～30年內(nèi)，城市空運(yùn)系統(tǒng)將給整個(gè)人類社會(huì)帶來最激動(dòng)人心的改變。

4抓住機(jī)遇，迎接新挑戰(zhàn)

航空武器是現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的首戰(zhàn)裝備、核心裝備、決勝裝備，面對(duì)周邊的嚴(yán)峻形勢(shì)，面對(duì)大國的霸凌壓制，我國必須打造過硬空中“槍桿子”，保護(hù)國家安全。綠色民機(jī)又是贏得未來市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的金鑰匙。所以無論從國防還是經(jīng)濟(jì)社會(huì)未來發(fā)展需要，都必須加快航空科技發(fā)展。

高超聲速飛行器是當(dāng)今世界航空技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。高超聲速飛機(jī)、高超聲速導(dǎo)彈、空天飛行器、飛發(fā)一體化設(shè)計(jì)、超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)、寬速域作戰(zhàn)能力，是當(dāng)前國際航空科技的重要發(fā)展方向。美國X-43系列高超聲速無人機(jī)的設(shè)計(jì)飛行馬赫數(shù)最高達(dá)到了10，X-37B空天飛機(jī)往返再入的設(shè)計(jì)飛行速度更是高達(dá)馬赫數(shù)25以上。除了速度更快，飛行器的飛行高度更高，填補(bǔ)20～100km的臨近空間空白，搭建臨近空間攻防技術(shù)體系，也是航空科技未來發(fā)展的重要內(nèi)容。

為真正實(shí)現(xiàn)“ABC”三分天下有其一的世界民機(jī)產(chǎn)業(yè)格局，我們更要緊緊抓住產(chǎn)業(yè)技術(shù)劇變的歷史契機(jī)，大力發(fā)展綠色航空技術(shù)。對(duì)于我國而言，綠色民機(jī)不僅是減少碳排放的需要，因其在國際范圍內(nèi)也剛剛起步，因此，對(duì)于我們這樣一個(gè)在傳統(tǒng)渦輪航空發(fā)動(dòng)機(jī)欠賬較多、實(shí)現(xiàn)領(lǐng)先困難較大的國家而言，轉(zhuǎn)換賽道大力發(fā)展電動(dòng)飛機(jī)等綠色航空技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在綠色航空領(lǐng)域彎道超車，是一個(gè)難得的歷史機(jī)遇。

除了上述技術(shù)或概念外，航空科技在基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域也不斷發(fā)展，新氣動(dòng)布局理論體系慢慢成熟，新材料、新結(jié)構(gòu)、新制造技術(shù)相互提高、相互促進(jìn)，增材制造（3D打?。┘夹g(shù)很可能改變未來飛機(jī)的結(jié)構(gòu)拓?fù)?。智能材?結(jié)構(gòu)一體化技術(shù)、光傳系統(tǒng)、無線傳輸系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、數(shù)字孿生技術(shù)等新學(xué)科新技術(shù)都將很快成為航空科技的前沿?zé)衢T領(lǐng)域。

5結(jié)束語

在百年未有之大變局這一歷史關(guān)口，政治與經(jīng)濟(jì)相互交織，科技與產(chǎn)業(yè)互推劇變，為我們?nèi)轿粚徱暿澜绺窬值难葸M(jìn)提供了新的視角，更為我們比肩強(qiáng)者、建設(shè)航空強(qiáng)國提供了難得的機(jī)遇。復(fù)雜多變的國際環(huán)境、美國大國競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略的威脅，給我國航空科技帶來了前所未有的挑戰(zhàn)的同時(shí)，也增強(qiáng)了前進(jìn)的動(dòng)力。在這一特殊歷史時(shí)期，航空科技發(fā)展應(yīng)堅(jiān)持新發(fā)展理念，認(rèn)清國際形勢(shì)，把握歷史機(jī)遇，直面威脅與挑戰(zhàn)，明確發(fā)展方向，在形成空中優(yōu)勢(shì)獲取能力、高效綠色運(yùn)輸能力、全球領(lǐng)先創(chuàng)新能力、產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力等領(lǐng)域全面發(fā)力，解決航空強(qiáng)國建設(shè)新征程中的航空科技自立自強(qiáng)問題。

參考文獻(xiàn)

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[11]AIA. Whats next for aerospace and defense：A vision for 2050[R].AIA，2019.

（責(zé)任編輯陳東曉）

作者簡(jiǎn)介

宋慶國（1972-）男，碩士，研究員。主要研究方向：戰(zhàn)略規(guī)劃，試飛試驗(yàn)。

Tel：010-57827500

E-mail：songqg@cae.ac.cn

The Development of Aviation Science and Technology Under Changes Unseen in a Century

Song Qingguo1，2，*

1. Chinese Aeronautical Establishment，Beijing 100012，China 2. Tsinghua University，Beijing 100029，China

Abstract： Under changes unseen in a century，the COVID-19 has brought greater uncertainty to the evolution of the world situation. Under the background of this era， the development of world aviation science and technology is undergoing a major technological change. From the perspective of national security， the threat of US strategic deployment in our countrys periphery is escalating and pressing step by step； from the perspective of civil aviation， green aviation is in the ascendant. Looking at the current situation， opportunities and challenges coexist. This paper sorts out the air forces of Chinas neighboring countries under the background of the United States implementation of the "Indo-Pacific Strategy"， and introduces the latest developments of aviation technologies in several neighboring countries and Taiwan， China， as well as the air power threats to my country. Aiming at the "third offset strategy" of the United States， the development of US aviation technology and materials is analyzed. Facing the wave of green aviation， the development direction and inevitability of our countrys green aviation technology are also analyzed.

Key Words： aviation science and technology； Indo-Pacific Strategy； offset strategy； air force； green avaition