法国基于ATR-72发展两栖灭火飞机，看似是捷径

在全球气候变暖的背景下，面对日益严峻的森林火灾威胁，欧洲航空工业界正在重新审视灭火飞机的发展路径。

此前系列文章已经系统介绍过“护卫舰”（Fregate）-F100、WF-X和“西格尔”（Seagle）这欧洲三型全新设计的大型水陆两栖灭火飞机。这些项目无一不需要数亿欧元的启动资金，还必须跨越复杂的设计、制造、试飞和适航认证门槛。

而与此形成鲜明对照的，是法国两家企业，积极航空（Positive Aviation）和凯普莱尔进化公司（Kepplair Evolution，下文简称凯普莱尔），则在积极推进基于成熟飞机平台改装灭火飞机的技术路线，以期缩短开发周期、降低成本。

积极航空正在同时开发FF72-S水上汲水型（左）和FF72-T陆基起降型。

为何选ATR-72改装？

成立于2024年的积极航空公司推出了FF72系列灭火飞机。该机计划在今年完成验证机FF72-X1的首飞，2027年初开展飞行试验。陆基起降型FF72-T计划在2028年完成适航取证、交付客户投入运营，而水上汲水型（或称之两栖起降型）FF72-S会相对晚一年。

凯普莱尔公司的凯普莱尔-72“森林守护者”时间节点大致与积极航空公司的产品相近，计划于2026年推出首架原型机，2027年开展改装后的飞行试验、取得欧洲航空安全局（EASA）的补充型号合格证并实现首批交付。

凯普莱尔-72“森林守护者”飞机效果图。

这两家企业的灭火飞机都选择了ATR-72作为改装平台。主要原因是ATR-72具备适合改装的尺寸和载荷基础，其23吨级最大起飞重量，为安装储箱、投放系统、浮筒、必要的结构加强件等提供了空间。涡桨发动机适合消防作业的中低空、低速作业场景，具备在相对较短跑道上起降的能力，能很好地兼容现有机场和航空消防基地。

更为关键的是，ATR-72作为由法国和意大利合资的ATR公司研制的双发支线涡桨飞机，早在1989年就投入商业运营，是非常成熟的飞机平台。

ATR-72拥有成熟的结构、发动机、航电和维修体系，能降低改装成本和未来运营成本。

改装灭火飞机方案的核心优势：省事省钱

对于上述两家公司来说，用成熟的ATR-72平台来改装灭火飞机，能够减少大量重复设计工作，如机翼、尾翼、驾驶舱、航电、发动机，以及大量机载系统已有成熟的工程和适航基础，项目主要资源只要集中在灭火任务设备及其与机体的改装集成方面就可以。

积极航空曾表示，其FF72方案约80%的结构零件和90%的系统零件沿用ATR平台。这体现出，对比全新研制一款灭火飞机，改装会大幅降低研发和适航风险，缩短开发和测试的周期，无需按照全新机型来做适航审定，而是取得补充型号合格证（STC）即可。

同时，这样的方案也能大幅降低研制成本，凯普莱尔公司称“森林守护者”研制投入不到5000万欧元，远低于新研灭火机的动辄数亿欧元成本。

截至去年年底，全球有约810架ATR-72处于运营状态。这意味着基于ATR-72平台改装的灭火飞机，未来在交付运营后，运营商可借助现有成熟的ATR-72零部件备件供应渠道、维修网络和人员培训资源等来提升后勤保障能力、降低运营成本、保持高出动率。

而且，随着航空公司陆续淘汰初代ATR-72，这些改装项目也必然会有相对充裕的二手机体来源，让灭火飞机的改装成本更可控。就像凯普莱尔数据，“森林守护者”改装成本约900万至1200万欧元。

积极航空的FF72-S水上汲水型（效果图）与ATR-72支线客机的对比。

FF72-S的浮筒是核心改装项

虽然采用相同的ATR-72平台，但两家企业的技术路线存在根本差异。

特别是积极航空FF72系列中的FF72-S水上汲水型，是两家方案中改动幅度最大的型号。ATR-72原有的起落架会由两个复合材料制成的大型浮筒组件取代，浮筒长17米、高2米，每个重约1.2吨，浮筒内还集成前后两组可收放机轮和汲水装置。这使得FF72-S具备水陆两栖起降能力，既能在陆上机场起降，也能在湖泊、河流和海面实施汲水作业。

浮筒内的汲水口和S型输水管道。积极航空近期表示下一步将对多个汲水口设计方案做选型测试。

FF72-S的改装方案核心是浮筒，它在抬高机身与水面距离、降低波浪拍击机身的风险同时，也让发动机短舱和桨叶远离水面，提升整机在高风浪水面环境下的作业能力。官方数据是，FF72-S可在最大浪高1.2米、横风25节（对比现役CL-415的汲水横风限制为22节）的水面环境起降、进行汲水作业。该机汲水速度98节（约182千米/时）。此时浮筒后部汲水口打开，依靠飞机在水面高速滑行时，水流相对汲水口形成的流动压力，将水压入输水管道，再送往机身内部的储水箱，能够在约12秒内汲取8吨水，可在约1.2秒内完成集中投放，也可通过可控流量投放或分段投放来适应不同灭火任务，此时浮筒还会起到水流的导向作用。

在积极航空发布视频中，内部的水箱装满水后，多余的水从机翼下方的管道排出。该管道的用途，可能不只是水箱的溢流，它在投水时还会起到通气，平衡内外压差的作用。

牵一发而动全身，飞机气动特性将变化

实际上，从技术角度来说，FF72-S的这两个浮筒的改装，绝非行业内常见的“客改货”、普通外挂设备加改装等可比，其所涉及的改装量、工程实现难度等都不小。

这两个硕大浮筒带来的最直观的气动变化，是FF72-S飞行时的阻力变大，会降低巡航速度、航程和燃油效率；浮筒会增加整机侧向投影面积，影响整机侧滑、偏航和滚转状态下的气动力和力矩，由此FF72-S的气动特性、稳定性（特别是反映飞机滚转稳定特性的横向稳定性）、操纵响应等均相较ATR-72发生改变。加之，浮筒和支架会直接干扰机翼根部、下部和机尾附近的流场，其产生的涡流、尾流可能会影响其他气动面，特别是在低速、大迎角状态下，失速特性、最大升力系数等会发生改变。

FF72-S的浮筒和框架式连接结构。它们在飞起来都会成为“死重”，会产生阻力、改变流场。

AI辅助下生成的示意图，可见ATR-72加装两个硕大浮筒后在气动上发生的连锁反应。浮筒的位置低于重心，作用于此的侧向气动力就会改变飞机原有的航向稳定性、横向稳定性。

因此，FF72-S在气动布局上也做了“大改”：在机尾增加了无舵面、不可偏转的“稳定鳍”（积极航空命名为Stabilizer Fins），这是在对关键的T型尾翼不做“大改”（比如增加面积）前提下，来改善该机在侧风、湍流、风浪水面滑行、汲水等状态下的稳定性、操控性。

与此对应的，FF72-S航电系统要做相应适配，以及航电系统的适配工作还要包括增设灭火任务模式，增加水箱液位、汲水铲位置、投放门状态、水面滑行参数的专用显示页面；调整低空飞行、水上起降、汲水阶段等特殊飞行包线下的告警系统、自动驾驶系统等。

FF72-S官方渲染图，机尾处橙色即为“稳定鳍”。

围绕浮筒的“设计难”和“连接难”

在FF72-S改装中，其标志性浮筒所带来的问题和挑战，也不止于气动层面，还在于其本身的“设计难”和“连接难”。浮筒不只是要提供整机的水面浮力，还要在起降中“水陆全能”，承受高速汲水时着水冲击载荷，水面滑行阶段的持续振动、机体稳定性；陆上着陆是伸出的起落架要能承受冲击载荷、地面滑行颠簸、转弯侧向载荷等。所以，浮筒的设计要在保证整体结构强度、刚度的同时，还要考虑到质量控制、狭长流线外形；要在局促内部空间内“抠出”起落架舱空间，并要保证起落架的可靠收放、防水密封。

为FF72-S汲水准备的浮筒和连接结构，浮筒后部沿用原主起落架连接位置，前部连接点是新设的，并做了结构加强。

FF72-S的整个浮筒总成要承受来自水上、陆上、空中的不同来源、不同工况下的交变载荷，浮筒与机身的连接点就成为全机载荷最恶劣的部位之一。其连接方案，除了利用原主起落架连接位置，还需在机身前部增设新的专门连接点，并要对局部机体结构做加强。另外，ATR-72的机体结构还要为“下水”补上一系列耐水蚀防腐措施，这不只是涉及直接涉水的浮筒和支架，还包括发动机短舱、机身下部，以及内部的管路、紧固件、线束等。

积极航空正在招募浮筒改装相关的技术人员。

总之，FF72-S的“大改”方案可谓“牵一发而动全身”。而与其比较，该家族的FF72-T和凯普莱尔公司的“森林守护者”就属于对ATR-72的“小改”，保留了陆基飞机的基本构型。

关于这两型灭火飞机目前的开发进展，我们下期文章继续。