新能源新构型低空装备安全技术体系报告（2024版）

低空产业联盟2024 年 11 月主任张利国副主任刘法旺程文渊刘薇薇编委（按姓氏拼音排序）陈宝邓文亮董耀聪冯振宇黄兵黄子健李艺李毅李悦立金伟刘栋良刘延利祁圣君权威邵书义宋磊田野王景霖吴敬涛吴欣龙徐冉闫淑辉杨党团杨光叶宵宇张桐张旺旺张欣张泽京赵爽郑德智北京理工大学工业和信息化部装备工业发展中心中国民航科学技术研究院中国航空工业发展研究中心工业和信息化部电子第五研究所中国信息通信研究院北京航空航天大学西北工业大学南京航空航天大学中国飞机强度研究所中国飞行试验研究院中国航空工业集团公司上海航空测控技术研究所中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所中国航空工业集团气动院中国航空综合技术研究所中国民航大学中国有研国联汽车动力电池研究院卧龙电气驱动集团股份有限公司北京普安信科技有限公司北京北航天宇长鹰无人机科技有限公司北京卫蓝新能源科技股份有限公司航天时代飞鹏有限公司零重力飞机工业（合肥）有限公司上海峰飞航空科技有限公司上海时的科技有限公司上海沃兰特航空技术有限责任公司上海御风未来航空科技有限公司沃飞长空科技（成都）有限公司中航（成都）无人机系统股份有限公司I目录1 编制概要.......................................................................... 11.1 编制说明...............................................................11.2 研究目的...............................................................11.3 研究范畴...............................................................41.3.1 新能源新构型低空装备定义与分类........41.3.2 安全与验证技术定义和分类.................... 52 编制背景..........................................................................72.1 低空装备安全运行是低空经济发展的重要前提72.2 低空装备安全技术是民用航空体系变革的关键因素......................................................................................72.3 低空装备安全发展面临机遇与挑战并存的复杂局面......................................................................................83 低空装备安全性设计技术............................................. 93.1 低空装备安全性气动设计技术.......................... 93.2 材料、结构及强度的安全性设计技术............103.3 动力及能源系统的安全设计技术.................... 123.4 低空装备飞行控制系统的安全设计技术........133.5 低空装备感知系统及执行机构的安全性设计技术........................................................................................153.6 实时传输数据链路系统的安全性设计技术....164 低空装备安全性的验证技术....................................... 184.1 气动布局和总体安全性验证技术与验证平台 184.2 材料与结构的安全性验证技术与验证平台....19II4.3 动力与能源系统的安全性验证技术与验证平台214.4 飞行控制系统安全性验证技术与验证平台....234.5 感知系统安全性验证技术与验证平台............254.6 实时传输数据链路系统的安全性验证技术与验证平台................................................................................254.7 无人驾驶航空器系统的遥控站安全性验证技术与验证平台........................................................................274.8 低空装备安全性飞行验证与评估技术............285 低空装备运行的安全支持技术................................... 315.1 低空装备运行中的维修性与安全技术............315.2 低空装备健康管理系统技术............................ 325.3 低空装备面向安全使用的支持技术................ 336 发展建议........................................................................3511 编制概要1.1本技术体系是根据我国低空产业发展的实际需要，由低空产业联盟低空装备安全技术委员会组织国内航空领域科研院所、高校、企业、民航机构等单位专家共同研究撰写，编制过程中得到了低空产业联盟内 200 余家成员单位的指导与支持。（1）本报告以国内外学术研究、技术应用为基础，科学、客观地进行论证总结，旨在为行业提供技术支撑和发展建议；（2）本报告从低空装备本体安全、人员安全、环境安全等维度，围绕低空装备全寿命周期分析论证安全技术体系架构；（3）本报告着重参考了现有的国内外适航审定技术标准规范，所论证的技术体系包含但不限于现有的适航审定技术内容；（4）本技术体系将根据新能源新构型低空装备安全技术研究及应用的进展进行动态更新，此次发布的为 2024 版本。1.2为解决以新能源新构型为代表的低空装备在发展过程中面临的主要安全隐患，本报告结合低空装备全寿命周期中的各项研制维保流程，构建低空装备安全技术体系并分析其2中涉及的关键技术，介绍相关技术在新能源新构型低空装备上的应用情况及发展趋势，最后针对我国低空装备安全技术体系发展提出建议，旨在为相关领域的研究者提供参考与借鉴，研究架构如下图所示。3图 1 低空装备安全技术体系研究报告架构示意图41.31.3.1本报告中的低空装备主要是指在低空空域（通常指真高 3000 米以下所包含的空域）飞行的航空器，按动力来源区分包括传统燃油动力、纯电动力、氢能源动力以及混合动力等类型；按构型区分包括固定翼、多旋翼、复合翼等构型。其中传统能源及常规构型低空装备的相关安全技术已相对成熟，不在本研究内重复讨论，因此本文后续中低空装备的描述均特指除传统能源及常规构型外的低空装备，即新能源新构型低空装备，如下图所示。图 2 低空装备的主要构型分类及其定义示意图对于新能源新构型低空装备，