早读 | 首架“模块化军用飞机”3年内首飞，源自英国航空制造业的大协作

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近期，英国军用轻型喷气飞机开发商Aeralis公司宣布在向英国皇家空军的空军学员组织开放竞赛后，从800多个名字中最终选定“凤凰”（Phoenix）来作为第一架测试飞机的名字。

即将被命名为“凤凰”的飞机，是Aeralis公司“模块化军用飞机系列”中的一个型号。

所谓“模块化军用飞机”，是指在“模块化”概念下，将围绕核心机身，通过不同的机翼、任务载荷、动力模块构建一系列不同用途的军用飞机。

Aeralis公司推出的第一个“模块化军用飞机”型号是单发高级教练机，预生产样机将在2026年完成首飞，计划在本世纪20年代末前交付并入役。

Aeralis的模块化军用飞机系列（下文称为Aeralis），最基础的需求是围绕飞行训练的教练机；此后，通过模块化，还将衍生能够担负其他任务角色的机型，涵盖了假想敌、攻击、空中加油、“忠诚僚机”、情报、监视和侦察以及电子战等任务。

据悉，Aeralis项目始于10年前，于2015年6月对外公开宣布，最初名称为Dart（该公司此前的名字是Dart Jet），项目起源是该公司的创始人兼CEO特里斯坦·克劳福德（Tristan Crawford）在2010年代初的工作当中了解到“目前喷气教练机市场尚未受益于空客利用模块化设计来更好地实现飞机销售商业化的方法”。

此后，克劳福德由此萌生了“模块化通用飞机的设计”这一想法，希望开发一种功能强大的新型教练机，通过使用模块化部分来灵活适应各种用途，从而为用户节省机型的全生命周期运营成本。

Aeralis核心亮点：模块化

Aeralis所谓模块化，是基于具有集成模块化航空电子设备的“通用核心机身”（CCF），围绕CCF就可以组合（或者说“更换”）一系列不同气动外形的机翼、动力模块、任务载荷等，以满足不同的任务需求。

这种模块化从前部的驾驶舱既已开始，它可以是训练教学中的串列双座，也可以是单座型，后座的空间则用来装载更多的油料或电子设备等机载设备，还可以是作为无人机的“无座”。

另外，它的机头空间做得足够大，以容纳一些型号所需的更大尺寸的雷达设备。

今年2月Aeralis公司的公开讲座中的PPT内容。对于最底层核心需求，作为教练机的它，有着很强的“兼容性”，在座舱空间上做到了兼顾从JPATS标准飞行员尺寸的从1到6等级。

Aeralis的机翼部分，不变的是CCF“自带”的内翼部分，可模块化灵活更换的是外翼部分，它可以是一个大展弦比、平直翼，以获得高升力、长航时，更适合ISR（情报、监视、侦察）任务；也可以是更适宜跨声速飞行的后掠翼，或是用于高G机动下的先进亚声速机翼等。直至机体尾部的发动机短舱也是模块化的，灵活切换为单发、双发或者更大推力的发动机型号，乃至还有未来的换成SAF可持续航空燃料，或者氢动力、电力等。

Aeralis的首席机身工程师彼得·柯蒂斯（Peter Curtis）在接受英国皇家航空学会贝德福德分会采访时这样表示：

"

我们出售的不仅是一架飞机，而是整个系统，我们出售的是培训飞行员的能力，这其中包括飞机，也还包括所有模块化部分。

我们希望能最大限度地提高结构、系统和零件的通用性，并添加一些模块化功能，以便可以在最常见的飞机上也能拥有一系列定制功能。

"

瞄准远比教练机更广阔的市场

至于Aeralis的市场前景如何，仅就教练机市场来说，无疑是一片“红海”——将面临来自莱昂纳多M346、KAI的T-50、波音的T-7A“红鹰”、俄罗斯雅克-130和新晋TAI的Hurkjet等一众同类机型的激烈竞争。

不过，Aeralis公司表示，到了本世纪20年代末，“鹰”和“阿尔法喷气”等老式喷气教练机将大规模退役，同时各国空军对“忠诚僚机”、ISR无人机和无人加油机的需求也开始趋于成熟，而这将为Aeralis提供一个比教练机更广阔的市场。并且从项目进度上来看，届时Aeralis已经趋于成熟，为市场竞争做好了准备。

Aeralis模块化、“一个机型包打天下”的一个好处是有着规模经济效应，有着“无与伦比的成本优势”。

而且，Aeralis公司还算了这样一笔经济账：

对于当前各国空军来说，无不希望以更少的资源（更小的机队规模）做更多的事情，非核心的用途可以“外包”。因此一些不那么高频使用或装备量不大的模块套件，用户就可以选择从Aeralis租借。

例如，英国空军机队中的ISR侦察机、轻型加油机等特种机，就选择从该公司租赁相关任务机型所需的模块套件。

另外，来自英国皇家航空学会的文章分析称，模块化的Aeralis在国际市场上还会有一个额外优势：这些不同任务机型中所需的不同模块，可以放心地授权给用户国（Aeralis只需掌握核心关键的CCF即可），在当地进行生产所需机型对应的模块套件，就比如目前投资了该项目的卡塔尔。

最新采用下单翼设计的ISR、加油型，翼下挂点可挂载侦察任务载荷或软管加油吊舱，并且还可以无人化。

数字化助力设计和开发工作

英国皇家航空学会的文章中，还着重介绍了Aeralis公司正在深入推进“数字化”。

该公司拥有一整套数字设计、工程和开发工具，从生命周期和备件预测、人力资源以及将任务与员工的技能和技术出版物相匹配。在该机的设计和开发进程中，作为监管机构的英国军事航空局（MAA）和英国民航管理局（CAA）从一开始就参与进来，“它们可以随时登录系统，同步跟进对该机型的数字审批和认证。”

“数字化”的一个代表应用是数字孪生，即在数字世界里构建一架“真机”。

这种数字化的优势已在近期的设计修改和完善中所体现了。

今年9月，Aeralis公司宣布对此前设计做了一定调整，以适应假想敌训练任务中对跨声速飞行性能的要求。此前的中单翼的设计更改为全新的下单翼的设计。“获得了更高的速度性能，以满足潜在客户的需求。”但同时又兼顾到了“非常实惠的飞机价格”。

另外，全新设计也让该机的起落架部分不再需要定制，而是可以直接选用货架产品，从而降低成本、提高可维护性。Aeralis强调，借助数字化之利，起落架部分的设计更改工作在一个月内就完成了。

Aeralis官网最新的单发教练机，最瞩目的变化是已变更为下单翼的设计。

尽管Aeralis在教练机的设计上有着创新的模块化、全方位使用的数字工具等“前卫”的一面，但同时，Aeralis还在力求保持这款飞机尽可能“简单、坚固可靠、成本可控”。

为此，首先是在性能上“有的放矢”，舍弃了对超声速、高机动性的追求；其次是机体材料上，从复合材料结构转向以传统的金属结构为主，因为后者有成本优势，能提供更加坚固和可修复的结构。

该公司的一个理想目标是，Aeralis能作为英国皇家空军“红箭”特技飞行表演队的表演机。该表演队预计将在2030年后停用BAE“鹰”T1教练机。

英国航空制造业的一次大协作

回顾Aeralis项目的发展，该公司在2020年获得启动项目的天使投资，2021年获得1050万英镑（1450万美元）的“中东主权财富基金”，支撑该机步入了开发计划的第一阶段，同时还收到了英国皇家空军快速能力办公室（RCO）的第一份政府合同，这份为期3年的开发和设计研发合同目前已进入第二阶段。

2022年，Aeralis公司宣布在英国布里斯托尔建立了“企业中心”，为Aeralis合作伙伴的开发数字工厂、开放系统航空电子设备和整个飞机设计提供了空间。

这一年里Aeralis的飞机设计通过由独立设计审查委员会领导的首次全面概念审查，并于2022年12月底与英国国防部MOD签订了价值900万英镑的合同。

Aeralis将自身定位为集成商，那么自然有能人来掌舵，通览和一众供应商的协作。与此前早读系列文章中曾关注过的，美国崛起的中小防务企业中的高管或技术团队皆大有来头一样。Aeralis公司的新任董事会主席罗宾·索斯韦尔（Robin Southwell），曾在BAE系统、EADS、空客任职。

在一些媒体报道中，Aeralis被视为英国航空制造业的一次大协作。

在项目的资金预算有了保障的同时，推动该项目进展的幕后，是一个由来自英国工业界（特别是来自于BAE系统的教练机项目）和英国皇家空军训练单位的经验丰富人士所组成的团队。

而且，Aeralis明确将自己定位为一家小规模的“整体集成商”，携手设计和制造上的一众合作伙伴，利用英国丰富的航空航天专业知识来设计和开发飞机。

根据今年7月份的报道，Aeralis公司组建了一支技术和经验丰富的团队，约有40人直接在布里斯托尔的总部工作，另有96人在16家合作伙伴公司工作。

Aeralis表示，在动力装置上之所以还选择了霍尼韦尔的F124，是看重该发动机与合成燃料、SAF可持续燃料的兼容性，有利于未来实现该机的绿色、“净零”。

目前汇总多家媒体的报道，Aeralis的“朋友圈”涵盖了飞机研究协会（负责设计）、阿特金斯（结构和系统设计）、汉布尔航空结构（通用核心机身设计）、马丁·贝克（弹射救生座椅系统）、罗罗（动力系统）、西门子英国（数字工厂和数字模型）、Swift Aircraft（设计）、泰雷兹英国（综合培训）、巴布科克的法国公司（未来潜在的培训交易）、AirTanker（飞行训练）、日本新明和（数字工程合同）等企业。而在今年6月的巴黎航展上，Aeralis宣布与霍尼韦尔合资的国际涡轮发动机公司签署谅解备忘录，后者将基于F124发动机为Aeralis设计开发动力装置。

排版：陈奕煊

文案：郑宇航

编审 | 监制：武晨、王兰