近日,国家大气环境综合探测固定翼飞机平台——运12F大气综合航测飞机在哈尔滨平房机场首飞成功。
作为我国首架综合航测飞机,该型机的成功首飞标志着国家重点研发计划“大气与土壤、地下水污染综合治理”重点专项下“机载多污染物及云水化学高灵敏探测技术”项目取得重要突破,为我国区域大气污染监测提供重要垂直探测手段,使我国大气航测技术迈入全球领先行列。
运12F大气综合航测飞机的作用
运12F是航空工业哈飞自主研制的8吨级通用涡桨飞机,基础机型最大起飞重量8.4吨,商载3吨,经济巡航速度380公里/小时,满油航程2255公里,最大升限7000米,基础构型可搭载19名乘客或装载3个LD3标准集装箱。
该机型也是唯一取得中国民用航空局(CAAC)、美国联邦航空管理局(FAA)和欧洲航空安全局(EASA)型号合格证的国产民机。
本次改装后的航测机型主要用于开展国家级大气综合航测技术验证,为全国大气环境高精度探测、污染精准治理提供支撑。为了满足大气监测需求,研发团队对飞机做了全方位改装,打破了普通通航飞机只能简单航拍、巡查的局限。
简单来说,这架飞机就是一台飞在天上的“超级大气检测仪”。普通通航飞机无法完成的精细化大气监测任务,该机均可实现。不管是空气中的细微颗粒物、各类污染气体,还是二氧化碳、甲烷这类温室气体,甚至是云层里的水质、化学变化,都可以精准检测记录。
同时,还可在不同高度区间巡航飞行,自上而下立体采集垂直剖面大气数据,探测精度与综合灵敏度达到国际先进水平。
接下来这架飞机还将开展30多个小时专项试飞,在多样天气、不同海拔环境下反复验证全套探测设备运行稳定性,持续打磨成熟可靠的探测作业能力,完成验证定型后,将投入全国大气环境常态化航空监测工作。
为什么要研发这款飞机?
我们地面有监测站、天上有卫星,为什么还要专门造一架飞机测大气?其实三者完全不能互相替代。
地面监测站只能守在固定位置,只能监测低空空气,高空大气是什么情况、污染物怎么扩散、怎么传输,完全是盲区。
陆地生态系统碳监测卫星工作示意图
而卫星受天气、分辨率限制,只能看大范围整体情况,没办法精准捕捉局部、细微的污染变化,很难精准定位污染源头。这也导致过去很多大气治理、雾霾分析、碳数据统计,都只能做大概判断,不够精准。
运12F大气航测飞机的出现,刚好补上了空白,让我国大气监测形成“地面定点+空中立体+卫星全局”的完整体系。
该机机动灵活、作业范围广,可精准甄别本地污染源与外来输送污染,清晰溯源污染物传输路径,彻底改变以往大气治理经验化、预判化的治理模式,助力生态环境治理精准施策、科学管控。
更重要的是,整套飞机平台、探测设备、集成技术全部实现国产自研,打破了国外长期垄断的大气航测技术,对我国环保事业和通用航空产业发展,都有着非常重要的意义。
研发历程
运12F大气航测飞机的诞生,从来不是给普通飞机随便装几个仪器那么简单,而是一套横跨多学科、汇聚全国顶尖科研力量的系统工程。
2024年,国家重点研发计划“大气与土壤、地下水污染综合治理”专项下的“机载多污染物与云水化学高灵敏探测技术”项目正式启动,项目由北京大学牵头,航空工业哈飞进行大规模加改装设计和集成工作,汇集北京大学、北京大学深圳研究生院、南京大学、浙江大学、西安理工大学、中国科学院合肥物质科学研究院、北京市人工影响天气中心等国内多所高校和科研院所的科研成果。
研发阶段,团队攻克了大量实操难题。不同于普通民用改装,大气航测需要搭载60余套高精密探测设备,设备灵敏度高、电磁干扰强、高空作业环境严苛。研发团队针对性完成机身结构优化、专用设备支架设计、多系统电磁兼容调试、高空低温环境适配、数据同步传输系统搭建等一系列关键改造,让数十套探测设备可以同时稳定工作、精准采集数据,彻底突破传统通航飞机的作业上限。
经过近两年的反复设计、改装、调试、地面联试,才让整套探测系统与飞机平台完美适配。
运12F大气综合航测飞机首飞成功,不仅拓展了国产通用航空装备的特种作业场景,更印证了我国航空制造、新型材料、机载系统集成等领域的硬核实力,也为航空产业与生态科研跨领域融合发展开辟了全新路径。



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