2021年莫斯科航展新产品大盘点
2021.7.29
Vol. 391
2021年的莫斯科航展（MAKS-2021 ）于7月20-25日在莫斯科郊外茹科夫斯基城的格罗莫夫飞行研究院的机场上举办，展示了多型著名飞行器和新产品。
2021年的莫斯科航展如期举行，在为期6天的航展上，签订的合同和意向协议的金额总共达到2650亿卢布。航展期间，不仅向广大航空爱好者展示了多型著名的飞机、直升机和无人机，另有很多首次展示的新产品，本文将重点对新型飞行器进行盘点总结。
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新型战斗机——Checkmate
本届航展上最主要和最有趣的新产品之一，是俄罗斯全新的第五代轻型单发战斗机。联合飞机制造集团总经理尤里·斯柳萨里7月20日向总统普京介绍了苏霍伊展厅中展示的 “Checkmate”原型样机，其主要特点包括单发、隐身、超声速、超机动等。
从航展上公布的信息来看，“Checkmate” 项目由联合飞机制造集团自有资金推动，其下属的苏霍伊公司负责研制。“Checkmate”起飞重量小于18t，有效载荷7.4t，最大速度超过Ma2，作战半径约1500km，安装有源相控阵雷达能够同时攻击6个并跟踪30个空中目标。
在项目研制过程中充分利用了苏-57的研制经验和技术基础，广泛采用了超级计算机技术，极大加快了研制进度。飞机使用开放式、自适应架构，可根据客户意愿完成多种配置；通过人工智能算法显著减少了飞行员工作量；能够利用自动化后勤支持系统跟踪飞机全寿命周期内的技术状态，提高维修服务效率。
预计，“Checkmate”将 在2023年首飞，2026-2027年批量生产，单价约为2500-3000万美元，潜在客户包括阿拉伯、印度、越南和阿根廷等国。未来，“Checkmate”作为通用平台可发展单座、双座和无人型，并携带多种武器或无人机蜂群完成多种作战任务。
Checkmate
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配装混动装置的雅克-40LL
航展上的另一个重要关注点，是由巴拉诺夫中央航空发动机研究院（CIAM）展示的雅克-40LL飞行实验室。在雅克-40LL上，将原雅克-40飞机的3台AI-25发动机发动机之一替换为TV2-117涡轴发动机，位于机尾的该发动机不提供推力，而是为一台与其连接的功率400kW发电机提供动能，后者与锂电池组共同为机上安装的超导电机提供电能。超导电机由超级奥克斯公司（SuperOx）研制，功率为 500 kW，安装于飞机头部驱动螺旋桨，与另外2台AI-25发动机共同为飞机提供动力。
2016-2020年，SuperOx公司在先期研究基金会支持下开展名为“电路”的高温超导技术研究项目，用于电动飞机动力系统，研究内容包括高温超导材料绕组、低温定子绕组热物理模型、真空低温定子、液氮温区冷却系统、低温电机控制技术等。
2018和2020年，俄罗斯在《2013-2025年航空工业发展规划》框架指导下，先后启动了“电动飞机”和“电动飞机2020”两个项目，研制采用超导电机的混合电推进系统并开展演示验证，目标电机效率为98%，计划2022年完成，项目总经费12.26亿卢布，项目中由CIAM负责系统集成，SuperOx负责提供高温超导电机。
俄罗斯计划在2023年前后，完成1MW航空高温超导电机研制，以伊尔-114支线飞机为平台开展演示验证。
雅克-40LL
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MS-21-310
在民航领域获得极大关注的是MC-21中短程干线客机，该机未来将与空客和波音的窄体干线客机直接竞争。MC-21可配装两型发动机，配装美国普惠公司PW1400发动机的型号为MC-21-300，配装俄罗斯PD-14发动机的型号为 MS-21-310。MC-21-300/310 飞机可运送163至211名乘客，航程可达6000km。随着气动力学、发动机和机载系统技术的发展，MC-21-300/310 飞机获得了较高的飞行性能。
MC-21通过采用大展弦比复材机翼优化了气动性能，机身宽度达到4.06m，优于同类产品，提高了乘客和机组人员的舒适度。虽然美国对碳纤维材料的出口限制影响了MC-21的研制进度，但目前俄罗斯国产复合材料机翼已经开始在飞机上组装。联合飞机制造集团总经理尤里·斯柳萨里表示，集团目前的一项主要技术任务是在2025年前将MC-21飞机年产量提高到 36 架，并在随后的两年继续提高到 72 架的水平。
MC-21的两种型号目前都在进行试验计划，MC-21-300的取证预计在2021年年底之前，MC-21-310取证时间为2022年。俄罗斯专家认为，PD-14 在效率方面可能略逊于 PW1400，但是PD-14 的质量和直径较小，发动机外部气动阻力较低。此外，PD-14在涡轮前气体温度较低，更容易达到规定的可靠性和寿命指标。此外，PD-14比西方竞争对手便宜得多，并且根据初步估计，维护和维修成本更低。这对航空公司的运营很重要，预计PD-14的运营成本将比现有的类似发动机低14-17%。
MC-21
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伊尔-114-300
伊尔-114-300在2021年莫斯科航展上既有静态展示，也进行飞行表演。伊尔-114-300 客机是伊尔-114 涡轮螺旋桨飞机的升级改进，可用于地方航线，取代老化的图-134、安-24 及其他同级别的国外飞机。伊尔-114-300配装两台低噪音涡轮螺旋桨发动机TV7-117ST，最多可搭载 68 名乘客，航程可达1500km。
伊尔-114-300的优势之一是能够在短跑道上运行，包括在北极纬度地区，其具有内置舷梯，且无需外部协助即可启动发动机，适用于设备简陋的机场，可在复杂天气条件下运营。
根据联合飞机制造集团的计划，伊尔-114-300将于2022年完成认证，2023年批量交付。此外，伊尔-114-300可作为通用平台，发展货运型、客货两用型、救援型和巡逻型飞机，在军用航空领域也有应用前景，未来可以此为基础研制新型的海军侦察机，用于搜索潜艇和水面舰艇。
伊尔-114-300
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伊尔-112V
在2021年莫斯科航展上首次公开展示的伊尔-112V，是苏联解体后俄罗斯从零开始制造的第一架军用运输机，可用来运输伞兵、武器和军事装备。
伊尔-112V最大载货量为5t，巡航速度470km/h，航程1200km。在2019年首飞之后，研制人员采取了多项措施降低伊尔-112V重量满足国防部要求，包括改变货舱门结构、用复合材料部件替代金属部件、改进起落架等。
伊尔-112V完全由俄罗斯自主研制的配套产品组装而成，其中许多部件和子系统都由俄罗斯技术国家公司下属企业制造。在运输效率方面，伊尔-112V极大的优于老旧的安-26运输机，可以与同级别的外国型号竞争。俄罗斯预测对此类飞机的总需求约为200架。到2025年，俄罗斯计划达到每年12架飞机的生产量。除了军方，俄罗斯联邦安全局和俄罗斯紧急情况事务部也是新飞机的潜在客户，该飞机在出口方面也具有广阔的前景。
伊尔-112V
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LMS-901“贝加尔湖”
2019 年，乌拉尔民航厂下属的“贝加尔工程”公司战胜西伯利亚航空研究院，赢得了工贸部关于轻型多用途飞机项目的竞标，该项目研制的产品被命名为LMS-901“贝加尔湖”。该项目是俄罗斯重振通用航空的希望所在，在研制过程中得到了莫斯科航空学院的大力支持。
LMS-901“贝加尔湖”飞机的试验样机在莫斯科航展上进行了展示。飞机载客量大于9人，采用传统机身布局，机头安装发动机，广泛使用国产零部件进行配套，第一批产品配装通用公司的H800-200涡桨发动机，在2023-2024年将更换为俄产的VK-800S发动机。该飞机的主要优点是结构相对简单、安全、具有较好的通用性、可维护性及运营效率。
LMS-901“贝加尔湖”研制旨在提高俄罗斯偏远地区的交通可达性，并能够替代目前地方航空公司运营的安-2飞机，完成货物运输、搜救行动、航空护林、以及农业任务等。LMS-901“贝加尔湖”对机场条件要求不高，在俄罗斯偏远地区和北极地区使用时可根据需要对LMS-901“贝加尔湖”进行滑板、轮滑和漂浮式起落架的改装。预计飞机将在 2021 年开始全面的飞行试验。
LMS-901“贝加尔湖”
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超声速客机“雨燕”模型
在本届莫斯科航展上，中央气动和流体力学研究院（TsAGI）展示了超声速民用飞机“雨燕”技术验证模型。“雨燕”总体布局保障了较低的噪声水平，能够确保全部飞行状态下具有较高气动特性、稳定性和操纵性，其金属-复材混合承力结构按照仿生原理创新设计。
在上一届莫斯科航展（MAKS-2019）上，TsAGI发起倡议建立世界一流的“超声速”科学中心，由领先的科学、教育和工业企业共同组成联盟。
2020年8月，该中心成为俄罗斯“科学”国家项目框架下“智能运输和通讯、地球空间（太空和空域、海洋、北极和南极）”方向中10个世界级科学中心之一。中心的主要目标是为超声速客机关键技术发展建立国内技术储备，包括低噪声气动布局设计、气动声学和振动、强度和智能结构、人工智能和飞行安全等。目前中心的主要资金来源是来自俄罗斯联邦科学和高等教育部的超过30亿卢布的补贴。
超声速客机模型在 TsAGI 风洞中
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新型直升机
在莫斯科航展上俄罗斯直升机公司首次展示了3个产品，分别是海上用的米-171A3、多功能的卡-32A11M 和现代化的安萨特-M直升机。
米-171A3 型号设计用于海上油气田，既可以运输人员和货物，又可以执行搜救任务，能够搭载24名乘客，比国外同类产品更便宜、更经济。米-171A3符合国际油气生产商协会(IOGP)标准，可以在恶劣天气条件下运行，满足水面飞行安全要求。米-171A3采用数字化设计，研制过程中在俄罗斯各直升机企业建立了广泛的工业合作，第一批客户俄罗斯燃料和能源公司也参与了总体方案设计工作。MAKS-2021上展示了米-171A3第一架试验样机，预计2022年初将完成首飞。
米-171A3
卡-32A11M 直升机是世界范围内广受欢迎的卡-32A11BC多功能消防直升机的深度现代化产物。卡-32A11M配装现代化的VK-2500PS-02发动机，可以通过外部吊索运送4000 L的水或5300kg的货物。卡-32A11M 安装了“玻璃驾驶舱”，可利用新的数字化机载设备系统 KBO-32保障直升机在陆上和海上全天活动，驾驶舱可与夜视镜配合使用。直升机安装了新的SP-32灭火系统，能够将灭火液体输送到着火地点并进行受控投放。此外，直升机的机载网络、开关设备以及内外部照明也进行了现代化改造。
安萨特-M 轻型直升机于 2020 年底进行了首飞。直升机现代化改进的主要任务是通过新的燃油系统增加飞行距离，目前安萨特-M航程已增加到640km，如果增加外挂油箱，航程可增加到790km。
此外，安萨特-M直升机配备了新的航电设备、现代化的自动驾驶仪、新的照明设备、通风和空调系统，采用了新型旋翼和尾桨叶片改善了气动性能，降低了舱内和地面噪音，机体结构中复合材料的比例从15%增加到35%，显著提高了在世界市场上的竞争力。
卡-32A11M驾驶舱
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“猎户座-E”无人机
“喀琅施塔特”集团展示了最新的“猎户座-E”无人机，这是“猎户座”无人机的出口型。“猎户座”无人机是在“喀琅施塔特”集团与国防部签订的“步行者”项目框架下研制的中空长航时攻击型无人机。
从公开资料得知，“猎户座”的最大起飞重量为1150kg，可以全天停留在空中，巡航速度200km/h，可携带的武器包括航空炸弹和校准航空炸弹，以及各种制导导弹。6 架“猎户座”无人机、1个起飞控制模块、1个操作模块、1个无线电模块可以构成一套空中侦察系统。航展上“喀琅施塔特”集团协同俄罗斯国防出口公司针对“猎户座-E”无人机与来自独联体、中东、东南亚和非洲的13个国家代表进行了谈判。
猎户座-E
在莫斯科航展MAKS-2021上，吸纳了俄罗斯几乎全部主要航空研制企业的“俄罗斯技术”国家公司总共展示了50 多个新产品，包括飞机、直升机、无人机、航空电子设备、发动机等，在为观众带来极大惊喜的同时，也展现了俄罗斯仍旧不可小觑的航空科研能力。
编辑：马 元
审核：彭 健
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