知识产权：解锁航空航天奥秘-凯发网

　　编者按

　　今年的世界知识产权日，全球目光聚焦“知识产权和可持续发展目标：立足创新创造，构建共同未来”。在航空航天领域，液氧甲烷运载火箭、电动垂直起降飞行器、特种钢材飞机起落架等产业正通过绿色科技革新，生动诠释这一主题。知识产权制度激发创新活力，知识产权正在成为人类解锁航空航天奥秘的金钥匙。

飞行器架起低空快车道

　　今年全国两会，低空经济首次被写入国务院政府工作报告。目前全国多地都在抢抓低空经济发展机遇,接连出台低空经济相关规划和支持政策，如无锡、苏州等地相继召开低空经济高质量发展工作推进会，并表态要打造全国低空经济示范区。与此同时，不少企业也聚焦前沿领域，加快电动垂直起降航空器（evtol）等产品技术创新与行业应用。

　　电动垂直起降飞行器作为新一代低空交通工具，无需依赖传统机场和跑道，就具备与直升机类似的起降能力。与直升机相比，电动垂直起降飞行器采用纯电驱动，不仅安全环保，而且体积小巧，飞行与停放更具灵活性，为城市内部交通出行提供了更加便捷的选择。

　　近年来，电动垂直起降飞行器技术的创新与发展已引起航空行业的广泛关注，吸引了众多创新主体投身于该领域。目前，我国主要的电动垂直起降飞行器制造企业包括广州亿航智能技术有限公司（下称亿航智能）、上海峰飞航空科技有限公司（下称峰飞航空科技）、广东汇天航空航天科技有限公司（下称汇天航空）以及上海沃兰特航空技术有限责任公司（下称沃兰特）等。

　　自2018年开始，全球范围内关于电动垂直起降飞行器技术的专利申请数量显著增长。在众多申请者中，亿航智能、峰飞航空科技、汇天航空、沃兰特、宙比航空公司、爱奇尓航空公司以及百合花航空公司等公司的专利申请数量尤为突出。

　　近年来，国内相关专利申请主要聚焦于整机构型、飞行控制系统、附属结构和测试工装等领域，其中研发的重心明显倾向于与整机紧密相关的结构设计。比如，汇天航空所持有的专利“飞行汽车”便展示了其在该领域的创新成果。通过独特的陆行汽车与飞行驱动系统的可拆卸设计，该飞行汽车在着陆状态下能够显著缩小整机尺寸，减轻重量，从而有效提升了陆行状态下的动力性能、经济性和续航能力。

　　截至目前，中国制造企业在电动垂直起降飞行器领域的专利总量在全球范围内占据显著比重，这一优势为相关产业的持续发展提供了丰富的创新资源，而这些专利技术的实际应用转化也显著增强了国内电动垂直起降飞行器产业的竞争力和创新能力。

　　与此同时，要实现电动垂直起降飞行器航空器的绿色节能目标，必须关注降耗减阻两个方面。为此，业界提出了以下三种切实可行的技术途径：轻量化技术、气动减阻技术以及高效动力化技术。目前，亿航智能已在机身轻量化材料领域进行了深入研究，其专利“螺旋桨和机身”荣获广东专利金奖。该专利通过创新性地采用三种轻量化材料的复合结构，有效减轻了螺旋桨和机身的重量，同时保持了结构的强度，从而显著提高了自动驾驶飞行器的续航能力。这些技术的应用将为电动垂直起降飞行器航空器的绿色节能发展奠定坚实基础。

　　我国的相关企业应充分利用已有的技术优势，持续加大投入，提升研发和专利布局的深度与广度，确保在技术上占得先机，同时在市场中亦能拔得头筹。尤其是，我国在新能源汽车与电池产业方面的产业链优势尤为显著，高效动力化的需求与新能源技术、电池技术的发展紧密相连。因此，相关企业充分发挥这一优势，推动技术融合，聚焦于电推进系统、电机电池冷却、电力配置和电网管理等领域，加大创新研发力度，并进行相应的专利布局。在自主研发的过程中，为防范知识产权纠纷，企业应针对目标应用提前布局相关专利，如加强矢量推进型技术的研发与专利布局，从而在未来的市场竞争中稳固自身的优势地位。（通讯员　严芳　倪芳原）

液氧甲烷点亮浩瀚太空

“北京商业航天正在快速突破，目前正抓紧推进朱雀三号可重复使用液氧甲烷运载火箭的研制。”3月19日，国务院新闻办公室举行“推动高质量发展”系列主题新闻发布会，北京市委副书记、市长殷勇在会上表示。

　　液氧甲烷为火箭燃料，其因具备安全绿色环保等优点而备受青睐。为此，国际上竞相研制液氧甲烷火箭发动机。

　　虽是理想的燃料，但液氧甲烷的应用成效并不理想。国际上，2023年4月，商业航天企业美国太空探索技术公司（space x）的液氧甲烷运载火箭发射任务以失利告终。

　　在我国，蓝箭航天空间科技股份有限公司（下称蓝箭航天）航天研发团队积累了数项创新成果，其中“一种液氧甲烷多管发动机同步起动控制方法、液氧甲烷火箭及液氧甲烷火箭贮箱落压式增压设计方法”等专利申请获得授权。

　　技术的自主可控，得以让研发团队在最短时间内对火箭发动机进行检测，并及时优化改进。2023年7月12日，朱雀二号遥二运载火箭发射成功，成为全球首枚成功发射入轨的液氧甲烷动力火箭。朱雀二号遥三运载火箭的成功发射更加验证了技术成熟度和稳定性，开启了该型火箭商业化新篇章。

“遥三通过对遥一、遥二飞行数据分析，调整改进火箭局部设计状态，提升了火箭的可靠性。”蓝箭航天火箭研发部总经理、朱雀二号副总指挥兼副总师戴政表示，蓝箭航天科研团队经过无数攻坚，达到可与国际比肩的创新力，团队的发明专利多次获得中国专利优秀奖。

　　我国液氧甲烷动力火箭的脚步一直在路上。蓝箭航天、北京星际荣耀、北京九州云箭、北京宇航等企业各自具有代表性的科研成果，呈现百花齐放的景象。西安航天动力研究所、航天科工火箭技术有限公司等在关键核心专利上占据一定优势。中国科学院文献情报中心 pubscholar数据库显示，目前我国液氧甲烷技术领域的专利申请有近50件，专利技术的涌现与成功转化运用，为我国航天发展注入不竭的动力。

　　业内人士表示，未来，能否打开太空经济时代的流量入口，低成本的运载火箭是关键。而液氧甲烷燃料和可重复使用火箭成为国际商业航天实现降本增效的两种主流途径。

　　当前，国内外在可重复使用火箭的发射任务上可谓争分夺秒。2023年11月2日，星际荣耀自主研发的双曲线二号火箭垂直回收试验任务取得成功，其自主可控率达到90%以上；2023年12月2日，space x成功发射25颗卫星，并将一级火箭回收利用；此后不到十天，双曲线二号火箭开展第二次飞行试验任务，实现液氧甲烷火箭的快速复用，填补了国内该领域的技术和应用空白。截至目前，该企业累计拥有核心专利200余件。核心技术的自主可控在很大程度上确保了火箭的快速迭代能力。

　　朱雀二号液氧甲烷运载火箭接续成功发射、天龙二号火箭成功入轨……我国航天事业已然取得不俗的成绩，但放眼全球还存在一定的差距。有观点认为，对标space x，我国在发展理念、科研生产模式、关键核心技术、质量效率效益方面存在一定的差距和不足。

　　探索浩瀚宇宙，发展航天事业，建设航天强国，是我们不懈追求的航天梦。当前，我国正在通过政策措施鼓励支持航天发展壮大，多方协同，增强自主创新能力，积极贡献国际航天的中国方案和中国力量。（本报记者　侯伟）

特种钢材筑就蓝天梦

4月2日，中国东方航空股份有限公司（下称中国东航）召开2023年度业绩说明会。在说明会上，中国东航董事会秘书汪健表示，2024年计划引进6架 c919国产大飞机。c919飞机是我国首次按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的喷气式干线客机，体现了我国航空工业的综合水平，铸就了大飞机产业的竞争优势。

　　航空航天技术发展的重要基础是材料，高性能、高品质、绿色特种钢材是航空航天制造不可或缺的重要材料。根据航空航天领域不同应用场景，航空航天用特种钢包含多个种类，最具代表性的为飞机起落架用钢。

　　飞机起落架用钢是指能够用于飞机起落架承力构件的超高强度钢，以第一代4130钢性能为最低要求。

1944年至1976年，国外创新主体针对钢种强度进行改进，研制出300m钢。300m钢是起落架使用最多的钢，基础专利已形成行业标准。1977年至1996年，国外创新主体研发出系列代表性钢种，关注钢种提升韧塑性和耐蚀性。1997年至2010年，国外创新主体采用其他元素替换昂贵的钴，降低成本。这一时期，我国也开始逐步展开研究。随着2007年我国大飞机项目正式立项，我国创新主体加紧研发，此外，飞机载客量增加，对起落架用钢焊接性能提出更高要求。300m钢的强度和韧塑性不能满足更高应用需求。要解决产业需求，需要提性能、降成本、强化知识产权保护在航空航天用特种钢领域。相较于国外创新主体，我国创新主体起步较晚，飞机起落架用钢、航空发动机用轴承钢两种特种钢的核心技术受制于人，但近年来发展较快，我国应加强自主创新能力，将知识产权掌握在自己手中。

　　业界认为，我国创新主体要想打破技术垄断，需加强上下游技术合作。目前我国研发的难点可能在于国内合作类型仅限于科研院所与钢铁企业间的合作，而缺少轴承钢生产上下游企业间的合作。

　　相比较而言，国外的合作案例主要分为两种：一是以欧美为代表的轴承企业合并收购钢铁厂模式；另一种则以日本为代表的轴承企业和钢铁厂合作模式。

　　以国外某轴承厂和某钢铁厂合作开发为例，双方合作共经历了三个阶段。第一阶段为各自的技术积累期，某钢铁厂钢铁生产工艺控制杂质水平，而轴承厂负责轴承成品评价和检测，研发了图像解析法并与电子束熔炼装置配合，能够观测夹杂物的粒径和大小分布。第二阶段为两家公司合作，利用双方技术共同揭示夹杂物粒径和杂质降低，显著提高轴承钢的疲劳寿命。第三阶段是工业化生产，某钢铁厂改进原有生产工艺条件，直接获得杂质和夹杂物控制优异的轴承钢。

　　由此可见，开发出新的钢种或工艺流程，需要准确的质量评价方法，建立微观组织与最终性能之间的客观联系，才能开发出稳定的工艺流程。我国生产轴承钢的企业有宝武钢铁、兴澄特钢、抚顺特钢、大冶特钢，生产轴承的企业有中国航发哈尔滨轴承有限公司、洛阳lyc轴承有限公司、瓦房店轴承集团有限责任公司。专家建议，我国创新主体可借鉴国外合作研发的方式，实现工艺技术突破。特种钢材托举蓝天梦，未来我国航空事业发展未来可期。（本报记者　侯伟）

（编辑：刘珊）

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