天津直博会上，中国航空工业集团有限公司展出了一款电动垂直起降飞行器 AR-300 。实际上，AR-300 能够看作是航空工业直升机所自主研发的 XM20 变距四旋翼无人机的放大版。

 

 

 

 

AR-300 是多旋翼型 eVTOL 飞行器，参照《多旋翼型eVTOL飞行器飞行性能简析》，可以对其相关性能参数进行简单的估算。同样，参照《油电混动多旋翼型eVTOL飞行器飞行性能改进》，也可以对其进行油电混动改进的效果进行估算。

 

性能参数估算：

 

AR-300 采用 6 个电动旋翼，最大起飞重量 360 千克，最大有效载荷 90 千克，最大飞行速度 100 千米/小时，最大续航时间 40 分钟。

 

 AR-300 采用了变桨距技术，旋翼的功率载荷可有较大提高。若设定，功率载荷为 6 千克/千瓦，垂直起降时，满额功率为 60 千瓦，单个电动旋翼功率为 10 千瓦。

 

AR-300 以满额功率 60 千瓦推进，最大速度 100 千米/小时，推力为 2.16 千牛，升阻比为 1.6 ，桨盘前倾角约为 32 度。

 

AR-300 续航时间为 0.67 小时，最小电量为 40 千瓦时。若假定，电池能量密度 0.2 千瓦/千克，电池重量为 200 千克。

 

若设定，电机功率重量比为 2.5 千瓦/千克，单个旋翼电机重量为 4 千克，单个旋翼重量为 2 千克，单个电动旋翼重量为 6 千克，6 个电动旋翼总重量为 36 千克。

 

AR-300 起飞重量 360 千克，减去电池重量、电动旋翼重量和有效载荷重量，机体重量为 34 千克。

 

AR-300 有效载荷 90 千克，起飞重量 360 千克，有效载荷率为 0.25 。

 

油电混动改进效果：

 

AR-300 是纯电动多旋翼飞行器，可以通过将电池改为油电混合动力，从而改进飞行器相关性能。

 

 

 

若假定，燃油发电机功重比为 0.8 千瓦/千克，60 千瓦燃油发电机重量为 75 千克。

为保证垂直起飞和垂直降落 4 分钟的用电量，应急电池需要 4 千瓦时电量，重量为 20 千克。

若假定，燃油能量密度 12 千瓦时/千克，燃油能量利用效率 0.4 ，加载燃油 50 千克，最大续航时间为 4 小时。

原电池重量 200 千克，减去燃油发电机重量、应急电池重量、加载燃油重量，还能够剩余 55 千克重量分配给有效载荷。

 

有效载荷 145 千克，起飞重量 360 千克，有效载荷率 0.4 。

 

更进一步研制的建议：

在《山区空中交通——eVTOL飞行器的未来市场》文中设想过，如果有载人 5 座的 eVTOL 飞行器，就能够在山区几乎任意地方，建设 A3 类高架直升机场，从而实现丘陵山区县域空中交通乡乡通、村村通。

在 AR-300 的基础上，建议研制新型号 AR-1500 ，设计起飞重量 1500 千克，有效载荷 500 千克，有效载荷率 0.33，最大飞行速度 200 千米/小时，最大续航时间 4 小时。

采用油电混合动力，垂直起降功率载荷 6 千克/千瓦，燃油发电机功率 250 千瓦，功重比 0.8 千瓦/千克，燃油发电机重量 312.5 千克。燃油能量密度 12 千瓦时/千克，燃油能量利用效率 0.4 ，加载燃油 208 千克，最大续航时间 4 小时。应急电池电量 16.7 千瓦时，重量 83 千克。

AR-1500 起飞重量 1500 千克，减去有效载荷重量、燃油发电机重量、应急电池重量、加载燃油重量，还剩余约 400 千克重量分配给电动旋翼、电动螺旋桨，以及飞行器机体。

 

 

 

AR-1500 比较适合选择多旋翼+螺旋桨型eVTOL飞行器机型。山区飞行临近山体，地形地貌复杂，气象条件不佳，航行应以安全通达为根本，不需追求飞行速度。多旋翼适合慢速飞行，可以悬停等待，便于规避碰撞风险。多旋翼+螺旋桨机型能够提高飞行效率，增强飞行抗风性和机动性。

 

山区空中交通实现县域乡乡通、村村通，对乡村振兴战略具有非凡的意义。现在有研制 eVTOL 飞行器的国家队作为先锋，相信在“十四五”末期，完全有望实现这一梦想。真心期待着！