文/紙不語
2026年4月28日,我國首款正向設計的自轉旋翼機在山東煙臺成功首飛。這架通體白色的小型飛機在38分鐘內相繼完成起飛爬升、巡航飛行、下滑降落三個階段動作,最終平穩著陸于棲霞通用機場。其首飛成功標志著我國突破機身共固化一體成型、全碳纖維承載式機身等行業關鍵技術瓶頸,補齊輕型自轉旋翼機正向設計、適航驗證與整機制造體系短板,終結核心技術受制于人的局面。
這款被命名為風神Zephyr AZ620的自轉旋翼機,由翼凱來(煙臺)航空裝備有限公司歷時兩年研發完成,項目團隊攻克自轉旋翼氣動與動力學設計、輕量化復合材料結構、適航符合性驗證等關鍵技術,擁有小型飛行器自動駕駛、數控全艙旋翼機等多項自主知識產權,搭建起從設計、試制,到試驗、適航取證的完整能力體系。
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自轉旋翼機平穩飛行狀態。圖源:人民網
發動機停機也能安全著陸,碳纖維機身一次成型
自轉旋翼機介于直升機與固定翼飛機之間,依靠前進時氣流吹動旋翼旋轉產生升力,發動機停機時可無動力自轉下滑,具備安全性高、操縱簡單、超短距起降、低空低速飛行穩定等特點。
其頭頂的主旋翼在飛行中處于自轉狀態,而非像直升機那樣被發動機硬拽著旋轉。起飛前,發動機通過傳動裝置短暫驅動旋翼預旋,達到一定轉速后脫開,飛機通過尾部或頭部的推進螺旋槳向前滑跑加速。一旦前進,相對氣流從旋翼下方吹過,由于槳葉特殊的負扭轉設計,氣流會在槳葉上產生一個向前的分力,這個分力克服旋轉阻力,從而像風車一樣持續驅動旋翼旋轉,產生升力。
正是這種獨特的氣動原理,使自轉旋翼機在安全性上與直升機形成本質區別
直升機追求千萬別壞,而自轉旋翼機假設萬一壞了也有保底方案。一旦發動機故障,飛機開始向下滑翔,這個下滑運動本身就會產生自下而上的氣流,繼續吹動旋翼旋轉,提供緩沖的升力。飛行員在觸地前可以做提總距操作,把旋翼高速旋轉的動能瞬間轉化為額外的升力,就像一個從高處飄落的蒲公英,在落地前輕輕頓一下,從而平穩著陸。這種設計是物理層面賦予的被動安全,不依賴飛行員的高超技巧或復雜的備用系統,故障后自動進入安全狀態。
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自轉旋翼機飛行原理示意圖,氣流推動旋翼自轉產生升力。圖源:環球低空
旋翼系統通常包含揮舞鉸和擺振鉸,允許槳葉在一定范圍內上下揮舞和前后擺動,這是保證自轉穩定性和抵消不對稱升力的關鍵。風神AZ620采用全碳纖維承載式機身,運用共固化一體成型工藝,把飛機的骨架和蒙皮像高端羽毛球拍或F1賽車車身一樣,用碳纖維布和樹脂一次成型編織成一個整體。傳統金屬機身是拼積木,各個部件用鉚釘或焊接連接,連接處是應力集中、容易疲勞的弱點。而一體成型的碳纖維機身,力在整個殼體上均勻傳遞,抗扭和抗沖擊能力大幅提升。
碳纖維材質帶來三個直接好處:更輕,同樣強度下,碳纖維重量只有鋼材的四分之一,省下的重量可以多載人或多裝設備;更韌,能承受在崎嶇場地短距起降的沖擊;更耐腐蝕,無懼海邊、農田的高鹽高濕環境,維護更簡單。
翼凱來(煙臺)航空裝備有限公司董事長張競元稱,共固化一體成型工藝是國內首次在載人自轉旋翼機上應用,傳統旋翼機一般采用非承載式結構,而非碳纖維一體成形。他們基于旋翼機的特性進行了碳纖維傳力路徑分析、鋪層結構設計,需精準構建氣動—結構耦合模型,解決氣動彈性發散、旋翼振動抑制、低空抗湍流、無動力平穩著陸等核心問題,保障9級強風與復雜亂流環境下的飛行安全。
百公里油耗10升,運營成本僅直升機三分之一
自轉旋翼機百公里油耗僅10至15升95號汽油,這一水平與排量2.0T的SUV在城市路況下的油耗相當。綜合下來,其運營成本僅為執行相同任務直升機的三分之一。
結構簡單是低成本的核心原因,它不需要直升機那套復雜的主減速器、尾槳傳動系統和精密的旋翼控制系統,故障點少,維護自然就便宜。規模化量產后,整機售價預計在100至150萬元區間,門檻遠低于動輒數百萬甚至上千萬的直升機。
成本優勢直接轉化為市場競爭力,使其在多個應用場景展現出獨特價值。自轉旋翼機不需要標準機場,一塊幾十米長的硬質平地,比如鄉鎮道路、打谷場就能起降,而且能抗9級大風。這意味著在山區,它可以代替人力,將救災物資直接投送到斷路村莊;在農田,它能搭載噴灑設備,進行高效植保作業;在電網、石油管線沿線,它能進行日常巡檢;在沿海島嶼,它可以承擔緊急醫療轉運任務。
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自轉旋翼機執行低空旅游觀光任務,乘員揮手示意。圖源:網易航空
和仕咨詢集團數據顯示,2024年中國自轉旋翼機市場規模約25億元,其中有人機占比超70%,主要應用于應急救援與低空旅游領域;無人機市場增速迅猛,年增長率達35%以上。預計2025年市場規模將突破28億元,2025至2030年年復合增長率維持在25%以上,至2030年有望攀升至85億元,2029年整機保有量將突破1200架。
各細分市場呈現差異化增長,應急救援是核心剛需場景,預計到2027年全國將有150個以上地級市建立以自轉旋翼機為核心的應急響應單元,對應市場規模突破45億元。
低空旅游需求爆發式增長,張家界、九寨溝等景區已實現常態化運營,單座票價800至1500元區間上座率達75%,未來五年將帶動新增交付超600架,年復合增長率28%;工業應用領域穩步擴容,農林植保、電力巡檢帶動需求年增速超18%,國網等企業的規模化應用形成示范效應;無人化應用成為新增長極,在海島物流、警務巡查等場景的應用持續拓展,市場占比將從2025年的15%提升至2030年的30%。
自轉旋翼機搭載噴灑設備或監測設備,單機日作業面積可達100至150公頃,相當于50個人工效率。結合多光譜傳感器,可實時監測作物長勢、病蟲害及土壤墑情,實現農藥精準噴灑,用量減少30%至50%,避免過度污染。極飛科技在新疆進行的對比測試顯示,大型無人自轉旋翼機在萬畝棉田的統防統治作業中,相比小型多旋翼無人機,單架次作業面積提升5至8倍,綜合效率顯著提高。
30億投資落地,年產1300架填補國產空白
風神AZ620的核心特點是正向設計,此前國內的自轉旋翼機市場主要靠進口或國外授權仿制,核心數據和設計受制于人。
所謂正向設計,就是從零開始,根據中國農田、山區、海岸線的實際作業需求,自己定義飛機該長什么樣、能飛多快、該有多結實,然后自己完成所有計算、設計和測試。這就像做飯,以前是買國外的預制菜加熱,現在是自家從種菜、炒菜到調味全流程自己掌握。
全鏈路自主可控不僅解決技術卡脖子問題,更為產業生態重構奠定基礎。風神AZ620從氣動外形、碳纖維機身到飛控系統,實現了100%自主可控,并正在按中國民航CCAR-21R5適航標準取證,預計2026年內能拿到型號合格證。它填補了我國輕型通用航空器領域長期被忽視的市場空白。國產化突破不只有芯片、大飛機這樣的矚目項目,在細分領域用自主技術解決實際問題,同樣意義重大。
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酒紅色自轉旋翼機側面特寫,展示機身結構。圖源:B站航空頻道
自轉旋翼機研發制造基地項目總投資30億元,占地面積450畝,項目建設周期為4年,分三期推進,其中一期1.5年完成核心廠房、研發中心及基礎配套搭建,二期1.5年實現生產線調試、適航認證籌備及產能爬坡,三期1年完成高端機型擴容、無人化平臺搭建及運營服務體系完善;預計項目投資回收期為7.8年,稅后內部收益率達16.5%。
建設內容包括6幢標準化生產廠房、4幢精密加工車間,搭建有人機生產線4條、無人機生產線2條,配套旋翼槳葉制造車間、動力系統裝配車間及整機涂裝車間,引進復合材料成型設備、智能飛控調試系統及整機可靠性測試裝備,形成年產有人自轉旋翼機800架、無人自轉旋翼機500架及核心部件2000套的產能,重點生產全艙型、輕型及無人改裝型三大系列產品。項目建成達產后,預計年實現銷售收入42億元,年繳納稅收超2.6億元,成為區域低空經濟發展的核心引擎。
2025年11月21日,交通運輸部第28次部務會議通過新修訂的《正常類旋翼航空器適航規定》和《運輸類旋翼航空器適航規定》,自2026年1月1日起施行。新規定明確了最大重量等于或者小于3180公斤且其乘客座位數不大于9座的正常類旋翼航空器型號合格證的適航要求,為國產自轉旋翼機的適航認證提供清晰標準。
張競元表示,后續將嚴格對標民航適航規范,完善設計資料、持續打磨技術、提升產品品質,圍繞有人/無人、單人/雙人構型,形成系列化產品譜系,滿足不同場景與用戶需求,推動國產自轉旋翼機走向市場、服務大眾。
[引用]
① 打破三大技術壁壘,助低空經濟"飛"得更穩. 科技日報. 2026-04-30.
② 硬核突破!山東煙臺一飛沖天,我國首款正向設計旋翼機圓滿首飛. 今日頭條. 2026-04-29.
③ 運營成本僅為直升機三分之一:煙臺自研旋翼機如何做到. 極簡科技. 2026-05-05.
④ 自轉旋翼機研發制造基地項目可行性研究. 搜狐財經. 2026-03-17.
⑤ 從航空運動到多行業應用,自轉旋翼機將如何解決物流和農業的痛點. 新浪新聞. 2026-04-29.
⑥ 百年旋翼機的復興:自轉旋翼機為何在飛行汽車時代悄然歸來. 航空之家. 2025-06-03.
⑦ 正常類旋翼航空器適航規定. 中國民航局. 2025-11-27.
⑧ "金翅膀"助力 重慶梁平"低空+文旅"加速騰飛. 新華網. 2026-04-29.
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