【导语】候鸟迁徙不知倦，人类亦怀飞翔梦。当下“低空经济”火热，但飞行器续航、载重、环保等难题待解。欧洲科学院院士姜开春带领团队，打造微型涡轮发动机，为飞行器赋予“强心脏”，预计年底装上该发动机的无人机将在(zài)嘉(jiā)兴(xìng)试(shì)飞(fēi)，为(wèi)低(dī)空(kōng)经(jīng)济(jì)注(zhù)入(rù)新(xīn)活(huó)力。

穿过湖泊，飞跃雪山，路过城市，越过峡谷……当候鸟为了越冬或繁殖而迁徙，它们可以一刻不停地飞行赶路。

如今，无人机和空中汽车正满足人类(lèi)像(xiàng)鸟(niǎo)儿(ér)般(bān)自(zì)由(yóu)飞翔的梦想，但它们如何追赶上这群天生的“飞行健将”，也拥有不知疲倦的续航能力？

为此，潮新闻记者专访了欧洲科学院院士、浙江清华长三角研究院海纳—动力系统研究中心主任姜开春。眼下，他和团队正加急开发的飞行器“强心脏”，有望让无人机飞得更高更远更久。

无人机模型 受访对象供图

无需充电的无人机

“用小身躯爆发大能量”

有人搭载空中汽车上班，有人吃上了无人机送来的“空中外卖”，高山里的新鲜水果也因为空中运输而快速抵达餐桌……从科幻电影里的畅想，到新闻报道里的“关键词”，到越(yuè)来(lái)越(yuè)深(shēn)入(rù)我(wǒ)们(men)的(de)日(rì)常生活，“低空经济”是当下不折不扣的热词。

但如果要进一步赋能人类生产生活，飞行器需要承载更多重量，一次性飞行更长时间，突破更多恶劣环境限制，同时不为人类社会带来有害污染——

姜开春团队选择开辟了一条新赛道，打造一款微型涡轮发动机，用“小身躯”爆发“大能量”，来突破无人机续航、载重、环保等多重瓶颈。

在续航方面，“因为燃料发动机普遍比电池能量密度高30倍、40倍。”姜开春介绍：“目前市面上锂电池无人机续航在30分钟至2、3小时之间，我们可以飞行20-30个小时，同时保证起飞重量在200公斤左右。”

从环保角度来看，微型涡轮发动机也很可靠。“这款发动机可以燃烧绿色甲醇、氨气或氢气来提供能量。”燃烧清洁能源，可以做到全程零碳排放。

尽管目前该技术还处于紧锣密鼓的测试阶段，团队已收获到好几个企业订单。姜开春告诉记者：“预计今年年底，装上我们发动机的无人机就有望在嘉兴上空飞翔。”

姜开春团队研发工作照 受访对象供图

面对“不可能的挑战”

“探索是科研人员的职业”

深耕动力领域近20个年头，研发微型涡轮发动机近6年，姜开春坦言，要做到缩小燃料发动机体积，但不减少动力的“两全”，在业界，曾经是“不可能完成”的挑战之一。

但他告诉记者：“探索，就是我们科研人员的职业。”“挑战就是科研人员的机遇。”秉承这样的信念，多年来，姜开春一有空就思考和探索如何在轴承设计、回流器效率、材料选择上进行创新。

二十年磨一剑。2022年7月，姜开春当选欧洲科学院院士，并先后获得国际先进材料科学家奖、Novum Design Award设计大奖、日内瓦发明展(银奖)等诸多奖项，领衔的新型发动机项目获得了国家自然科学基金海外资深学(xué)者(zhě)项(xiàng)目(mù)的(de)支(zhī)持(chí)。更(gèng)早(zǎo)以(yǐ)前(qián)，他(tā)研(yán)发(fā)的(de)不(bù)到(dào)1厘(lí)米(mǐ)长(zhǎng)的全球最细汽油引擎，曾入选“2003年世界十大发明”，研发的高性能微型涡轮发动机曾获得2020年A级国际设计奖。

这些荣誉的背后，正是姜开春和团队日复一日的坚持。

为年底试飞做最后准备

“希望翻开低空经济新篇章”

2019年底，姜开春到嘉兴清华长三角研究院进行进一步的项目研发。

“当时，长三院建立了伦敦海纳孵化(huà)器，我作为其中的专家，担任了多次创新创业大赛的评委，也在深入接触中刷新了对国内和嘉兴的认知。”

“从场地、资金、人才招引，长三院都给予了充分的自由和帮助。同时，此前受限于国外的制造加工能力，团队研发的发动机一直没有办法实现产业化。“在国外加工一个零件可能要用7个月的时间，而中国作为世界工厂，有加工周期短、费用低等显著特点，确实有更适合科研成果产业化的土壤。”姜开春说道。

眼下，随着年底试飞的临近，团队正在加紧进行最后准备工作。这次试飞不仅是对技术的检验，更是对创新能力的展示。

放眼未来，这项技术的应用远不止于无人机。从城市空中交通到偏远地区电力供应，从环境监测到灾害预警，微型涡轮发动机技术正在为低空经济发展注入新动能。

“希望未来，当仰望天空时，能看到我们自主研发的无人机成批地飞行。”姜开春畅想。

当候鸟按照季节规律迁徙，而人类的飞行梦想，也将在科学家们的不懈努力下，飞向一个又一个新高度。