微型机场+百米起降：短距起降飞机如何有效补充低空市场

导读/引言

在围绕eVTOL的所有讨论声中，人们对更传统的电动飞机仍然有很大的兴趣——尤其是，如果它们能产生强大的升力，并且可以以令人难以置信的慢速起飞和降落，使用绝对短的跑道。未来，你或许能在县城边缘的300米跑道旁，看到一架飞机以45公里/小时“慢速”起飞，却在3小时内跨越800公里——这就是短距起降（STOL）技术驱动的市场价值。但如何平衡低速升力与高速巡航的矛盾？又怎样有效补充低空经济与传统运输市场缝隙？仍需要继续探讨。

超短距起降（STOL）技术作为航空领域的重要发展方向，在民用领域尤其展现出广泛的应用潜力。随着气动设计优化、动力系统革新以及材料科学的突破，国内外民用STOL固定翼飞机在物流运输、应急救援、农业监测等场景中逐渐崭露头角。聚焦非军用且非垂直起降（eVTOL）的机型，分析其技术必要性、主流机型参数、实际应用案例。

01 什么是短距起降飞机？

短距起降(英文STOL)，是短距离起飞和着陆的缩写，是指设计的飞机具有短距离起飞和着陆的能力。由于它的设计功能，不少短距起降飞机能够在铺设的或未经铺设的地表表面，包括田野、草地、沙滩、停机坪、道路、冰川、湖泊和河流 (结冰和未结冰)、甚至高尔夫球场作为跑道进行起降，这类俗称“越野飞机”，英文为Bush Airplane。世界上比较著名的常用越野飞机运行的地方有：加拿大北部，阿拉斯加，非洲野外和澳大利亚的澳野。这些地方的特点是：偏远，地广人稀，交通欠发达地区。中国的东北、内蒙、陕甘宁、青海、新疆、西藏和云贵川等大部分地区都适合这类飞机运行。

虽然业内对短距起降飞机的标准没有给出标准的定义，但是一般而言，能够实现起飞和降落距离都分别等于或小于450米左右（假设15米障碍物）的飞机都可以统称为短距起降飞机。

"短距起降飞机不一定属于越野飞机，但是越野飞机一定是短距起降飞机。"

而越野飞机能够越野一般具备以下条件；1.大机翼，2.上单翼，3.苔原轮胎，4.不低于80cm座椅、高起落架及大轮胎，5.连动襟副翼, 6.可加装浮筒和雪橇。

02 短距起降技术的必要性 飞机的起飞和降落包括两个阶段：地面滑跑和要求飞机爬升或下降预留空间。当一架飞机在某个前后都没有障碍物地区起飞降落时，飞行员主要关心的是地面滑行距离。但是，当起飞地有树木、电线、建筑物或高地形等障碍物时，飞行员必须考虑，飞机起飞离地或下降着陆点到障碍物最高点之间的额外距离。飞机起飞和降落两个阶段的合并距离决定了总起飞距离或总降落距离。

在短场起降作业时，特别要求躲避障碍物，因此在特定地点为了完成特定任务就需要短距起降，STOL是在常规起降基础下进行的能力扩展，关键时刻具备独当一面的特殊能力，具备与陆运竞争潜力，应用前景依然广阔。下面就两个例子：

1、偏远地区交通与物流需求 传统机场建设成本高且受限于地理条件，STOL飞机可在200-500米的简易跑道上起降，适用于山区、海岛等偏远地区的物资运输。例如，加拿大“双水獭”系列飞机被广泛用于马尔代夫、加勒比海地区以及加拿大的偏远地区进行岛际航班和物资运输。

2、快速应急救援效率提升

STOL技术允许飞机在灾害现场快速部署，如日本US-2水上飞机的民用版本用于消防和海上救援任务，可在280米水面完成起降，显著缩短救援响应时间。

加拿大“双水獭”系列飞机

日本US-2

除此之外，在商业运作上，短距起降飞机的经营成本是同类直升机的30-50%。涉及无机场飞行起降的一个非常明显的问题是“为什么不用直升飞机？”直升飞机，能够垂直(或接近垂直)起飞和降落，具有良好的适应性并广泛的应用于无机场情况下的飞行运营。

事实上，在不到150米空间的飞机运营的封闭区内，直升机（VTOL）是唯一的选择。但是如果大于150米，比起直升机，相同尺寸的STOL有更多的优点。一般的短距飞机的购买与运营成本要比直升机低，如果是电动无人的eSTOL其吨公里成本低至5元，为传统通航飞机的30%。

此外，STOL较少维护，因而较直升机而言也减少了停机时间。最后短距起降飞机的适航法规更健全，从适航取证到盈利周期更快，节省成本。

03 短距起降飞机的运行原理 STOL飞机的起飞和降落性能来源于精心设计。为了获得最短的起降距离，飞机必须能够以比较缓慢的速度飞行，同时飞机还能在飞行过程中很快地突然加速或突然减速。此外，飞机的设计需在缓慢空速飞行时容易且安全地操作。

为了实现这些目标，必须考虑以下问题：

1、机翼的设计比其它零部件，更决定着飞机的性能，短距离起降要求机翼在低速飞行时(甚至低至45公里/小时)能够产生足够升力。这种设计的理念往往会导致机翼的厚度相对增加，翼面的曲度增加导致飞机在慢速飞行中高的升阻力系数。这种厚翼飞机在高速起飞的过程中会产生过强的拖拽力，这会对飞机的巡航速度和燃油效率产生负面的影响。为了保证不牺牲巡航速度和航油效率而进行低速飞行，设计者经常会给机翼装上辅助升力装置，包括襟翼、前缘缝翼和凹槽，所以增加了飞机的重量、设计的复杂性和成本。

2、一个强大的发动机能使飞机加速起飞更快，从而减少地面的滑跑距离，飞机以高倾斜的角度和尽可能短的距离飞越障碍物。因此，STOL飞机强大的发动机性能使飞机产生相对高的动力重量比。但是，随着发动机功率的不断增加，重量、油料消耗和成本也会相应增加。此外，设计者还必须考虑由于发动机过大而导致的其它因素对飞机产生的不良影响，诸如螺旋桨尺寸限制、和由大马力发动机产生的不稳定性和可控性等因素。

3、使用性能强大的制动装置和高牵引力轮胎能缩短飞机的着陆距离; 同时由于起落架的作用，可使飞行员最大限度地利用制动力以保持控制飞机在粗糙、不平坦的地面或大风中平稳飞行。平衡上文所提到的飞机起降的各种因素; 同时又能为飞机提供一个良好的有效载荷、低维护要求和合理的成本，这就是短距起降飞机最好的设计标准。

04 国内外典型STOL机型

按照有人驾驶、无人机以及不同的能源供应方案列出相关典型机型。

一 有人驾驶机型 加拿大DHC-6“双水獭”。双发多用途飞机载客量：19人，发动机：2×普惠PT6A-34（750 马力）巡航速度：约170 节（315 km/h）航程：约775海里（1435km）。适用场景：区域运输、岛屿间航班、野外飞行、救援任务双水獭 是最知名的丛林飞机之一，被广泛用于马尔代夫、加勒比海地区以及加拿大的偏远地区进行岛际航班和物资运输。

加拿大“双水獭”

Electra  Aero的eSTOL。混合动力载人超短距起降飞机，可搭载9名乘客、2名飞行人员（最大有效载荷1135kg），采用前沿螺旋桨加速机翼气流并配合后退式襟翼的吹气增升技术（BLOWN LIFT TECHNOLOGY），使得飞机起飞滑跑距离只需要30m，总起飞场长91m，最大平飞速度为324km/h。为了保证航程，采用混合发电的动力组成方式，最大航程740km。

Electra 航空公司的 EL-2金翅雀样品飞机已经与美国海军陆战队和陆军进行了严酷的环境飞行试验

EcoPulse验证机：该项目是2019年由法国达赫集团（Daher）、空客和赛峰联合发布，由法国民用航空研究委员会(CORAC)支持，并由法国民用航空总局(DGAC)通过“法国复兴”(France Relance)和 “下一代欧盟”(NextGenerationEU)项目共同资助。于2019年巴黎航展上首次亮相的EcoPulse基于达赫集团TBM飞机平台，并配备六台沿机翼分布的电动螺旋桨。EcoPulse于2023年11月29日在塔布-卢尔德-比利牛斯（Tarbes–Lourdes–Pyrénées）机场开展首次混合电动试飞。自其首飞以来，EcoPulse已累积100飞行小时数，采用分布式混合动力推进系统进行了50余次试飞。

分布式混合动力推进飞机验证机EcoPulse

“空中悍马”系列飞机-CH750HD。河南乔海泽尼尔科技有限公司设计制造的具有超短距起降能力的CH750HD飞机为单发双座、上单翼轻型运动飞机。该机采用上单翼、前三点固定起落架的成熟技术，机身、机翼采用高强高韧性铝镁合金材料，超大机舱、八寸轮毂的设计，使得该机型在农林作业、航测航拍、短途物流、抢险救灾、医疗救援、低空旅游、航空运动、飞行培训等领域具有广泛用途。最佳条件下，号称能够30米起飞离地、50米完成着陆，该机型目前正式取得TC将使大众低空通航天路网的建设进入快车道。

超短距起降CH750HD

一 无人机与试验机型

空中吉普AI-101型智能飞机。空中吉普AI-101型智能飞机是由麦克兰（上海）智能飞机有限公司研发制造额首款机型。起飞全重1吨，商载500kg，具备超短距起降功能，基本摆脱了大型固定翼飞机对机场和专用跑道的依赖；可以在土路、草地、砂石路面起降，加装极地轮胎后可在极地冰原地区运行，加装浮筒后可在水上起降。2024年12月13日，中国民用航空华东地区管理局向空中吉普AI-101大型固定翼无人驾驶智能飞机颁发《特许飞行证》。首飞完成后，根据适航主管部门对大型固定翼无人驾驶飞机的鼓励政策，空中吉普将率先在三北（东北、西北、华北）、新疆、内蒙等地区，开展短途快递运输试点，并兼顾抢险救灾和应急救援。

空中吉普AI-101型智能飞机

中国天目山三号（TMS-3）。是天目山实验室与天目空卡（杭州）智能科技有限公司联合研制的全球首款吨级超级混动货运无人机。天目山三号（TMS-3）设计最大起飞重量1800kg，最大有效载荷630kg，巡航速度160km/h，最大航程1800km，能够满足物流运输、应急救援、军事运输等多个领域的应用需求。同时该机型采用了天目山实验室发动机中心正在研究的超级混合动力技术，混动方案可扩展性强，可以应用多种混动技术，如油电混动、涡电混动、氢电混动等。

天目山三号在第三届数贸会的展出

翊飞ES1000。ES1000由翊飞航空科技（北京）有限公司研制，并在2024年珠海航展亮相，最大起飞重量4.5吨，商载1.5吨，航程1200公里，货舱容积12立方米，巡航速度300公里每小时，超短距起降（起降滑跑距离不超过100米），且运营成本低，精准满足支线及下沉航空物流对通用航空运输工具的需求。

翊飞ES1000在珠海航展首次展出

05 当前面临的技术与市场挑战

短距起降飞机的技术瓶颈核心在于能量效率、系统复杂性与经济性间的矛盾。尽管在军事和特种领域不可替代，但民用普及需依赖动力革命（如氢燃料或超导电机）与自主飞控技术的突破。当前研发焦点正从单一性能优化转向多学科协同创新（如气动-推进-控制一体化设计）。

1、性能与效率的权衡 STOL飞机为缩短起降距离，常采用大翼展、增升装置或高推重比发动机，导致结构重量增加，压缩有效载荷和燃油容量。在低速超短距起降阶段，一旦遇到顺航向突风，飞机升力将损失大半，需要电机转速调整敏捷，避免坠落。同时大展弦比机翼或前缘缝翼在低速时增升效果显著，但会增大高速飞行阻力，难以兼顾巡航效率。

2、操作复杂性与风险 短跑道起降对侧风、湍流和跑道条件（如坡度、硬度）更敏感，非平整跑道起降要求起落架具备主动悬架功能，但现有液压系统响应速度与可靠性不足。同时对飞行员技能要求高，需精准控制进场速度与姿态，失误容错率低，训练成本显著高于常规飞机。

3、噪音与环保问题 高推重比发动机在起降阶段常需全功率运行，噪音污染显著（如YC-14试验机因噪音被诟病），难以满足城市近距运营的环保标准。混合动力的能源解决方案可有效解决环保问题，但当前技术未成熟：电动推进可提升低速扭矩，但当前电池能量密度不足以支撑长航程需求。

结语 短距起降飞机在航空史上一直都起着关键的作用，特别是在军事领域。随着我国通用航空与低空经济同步推进发展，未来将会成为中国未来通用航空的发展中的重要组成部分。其优良的性能结合了不同种类飞机和直升机性能的优点，可根据不同客户的需要、不同地点的条件执行多种类别的任务。特别是在中国西部，西藏、新疆和西南部（如云南/贵州／广西）、内蒙古和东北的边远地区。对照当前技术难点与商业瓶颈，未来突破方向可聚焦：

1、新型气动布局：如分布式推进（多台小型电机驱动翼面吹气）、自适应变形机翼（动态调整弯度）。

2、混合电推进系统：利用电动机补偿涡桨低速推力，如NASA的STARC-ABL概念机。

3、智能飞控与感知：融合激光雷达、气象雷达与智能感知设备，实时优化起降轨迹。

4、低成本复合材料：3D打印连续纤维增强结构，降低增升部件制造成本。 ……

丨备注：本文有参考各公司官网、但无人机的性能参数仅供参考，最终数据以飞行手册为准

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低空产研记录—格物而后致知

转载自公众号“低空产研记录—LAIR”