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这些是您以后可能即将乘坐的7架电动飞机

每日动态 2020-10-21 09:09:18

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在对气候变化的担忧的刺激下,全球各国政府和公司都在为后石油时代制定计划。

但是,尽管人们一直在努力通过使用生物燃料来限制航空业的碳排放,但目前还没有解决方案来代替燃烧煤油的商用飞机。

然而,与汽车工业一样,电力推进似乎是航空旅行的前进方向。那么,为什么事情进展得如此缓慢?似乎主要是因为创新者面临很大的障碍。

电池与喷气燃料

Leeham News的独立行业航空专家Bjorn Fehrm说:“每单位重量的电池所消耗的能量要比喷气燃料少得多。” 即使我们考虑使用最好的电池,也要少40倍左右。

“电动机通过更有效地将能量转换为电能来部分弥补了这一缺点,但仍存在巨大差距。”

结果是飞机将需要携带非常重的电池,才能达到目前客机的性能。从字面上看,该选项不会生效。

但是,困难并不意味着没有可能。

主要的行业参与者,研究组织和企业家正在研究几种可能的途径,以在几年内实现商业电动飞行。以下是该领域一些最有希望的举措:

空客:受到干扰或受到干扰

在欧洲,总部位于图卢兹的飞机制造商空中客车已经与德国企业集团西门子合作进行其电动飞机研究计划。

其电子风扇轻型飞机在2015年仅使用电动推进器就完成了穿越英吉利海峡的任务。

从那时起,空中客车公司加大了力度,提出了一些潜在的破坏性概念。

空客电气化总经理Glenn Llewellyn说:“我们意识到我们最早的电动飞机项目还不够雄心勃勃。”

“自那时以来,我们已经调整了发展方向,提出了一些革命性的概念,例如瓦哈纳和城市空中客车,这些概念已接近有形的现实。

“它们将对我们了解城市交通的方式产生影响。”

瓦哈那

Vahana是空中客车公司硅谷分支机构A³的产品,是一种无人驾驶的电动飞机,旨在在城市范围内移动乘客或小型货物。

它的外观完全是一部科幻电影。乘客模块位于两个平行的机翼之间,上面一个,下面一个,每个都有四个发动机。

它的垂直起飞和着陆能力使其可以在建筑物之间飞行,这可能成为陆上城市交通的替代选择。瓦哈纳(Vahana)还采用了可避免障碍物并应对城市环境复杂性的技术。

2017年11月,Vahana团队宣布已准备好开始飞行测试。

城市空中客车

空中客车公司正在研究的另一个未来派概念是城市空中客车公司,其首飞计划于2018年进行。

就像瓦哈纳(Vahana)一样,它是自动驾驶的,能够垂直起飞和降落,非常适合城市使用。区别在于,CityAirbus最多可搭载四名乘客。

Llewellyn说:“除了零排放和低噪音水平,我们相信它们的运营成本将使其与传统的出租车相比更具竞争力。”

在这些项目的同时,空中客车公司继续朝着发展全电动客机的长期目标努力。下一个主要目标是开发一款超过兆瓦级阈值的飞机。

空中客车公司正在计划生产2MW(2兆瓦)飞机。与当今的客机相比,这还远远不够,但是它的功率已经比电子风扇的30千瓦高出60倍。

祖纳姆航空

美国跨国公司波音公司已经与硅谷的JetBlue Technology Ventures一起投资了西雅图初创公司Zunum Aero。

祖纳姆的混合动力飞机许诺类似于门对门的空中旅行,可以安静而经济地飞往数千个未被充分利用的当地机场,并绕过效率低下且经常拥挤的大型机场。

最初的概念将能够运载12名乘客到达700英里,但是在设计时考虑了可扩展性。这个想法是要开发出越来越大的尺寸和更长的航程的飞机系列。

尽管它是从混合动力开始的,但它的设计可以在新电池技术问世时平稳过渡到完全电力驱动。

航空飞机

航空飞机还专注于短途区域市场。

这家以色列初创公司提出了一款时尚的9座,自动驾驶的全电动飞机,主要在100至600英里范围内运行(尽管飞机的最大航程更长)。

Eviation的创始人兼首席执行官Omer Bar-Yohay说:“在这个市场上,绝大多数旅程都是由汽车完成的,因为这并不适合商业飞行。” “我们在这里改变这一点。”

Bar-Yohay继续说道:“几乎没有人骑着拥有40年历史的汽车,但我们这个尺寸类别的大多数飞机都是至少有40年的设计经验的。”行业。

通过使用当地的小型机场,Eviation Aircraft寻求与Zunum Aero相同的市场。

Bar-Yohay认为:“机会如此之大,以至于使用不同方法的几家运营商都有空间。daccess-ods.un.org daccess-ods.un.org

尽管祖努姆“更喜欢从混合动力技术入手,以扩大飞行范围,”但埃维昂飞机公司乐观地认为,“全电动飞机已经能够满足我们的需求”。

NASA X-57麦克斯韦

美国国家航空航天局(NASA)的X-57 Maxwell是涉及电动飞机设计的开箱即用思维的一个示例。

这架笨拙的实验飞机使用了14台电动机提供的分布式推进力,所有这些电动机都集成到了专门设计的高机翼中。

这种不寻常的配置使翼尖上的两个较大的电动机减少了与翼尖旋涡相关的阻力,旨在在高速巡航时使效率提高500%。

X-57预计将于2018年初飞行。

Pipistrel Alpha电子

它可能缺乏其他电动飞机设计的古怪外观,但与它们不同的是,斯洛文尼亚制造的适中的两座Pipistrel Alpha Electro原型车(其第一个原型机为WATTsUP)已经进入生产阶段,并已投入市场。

由西门子开发的60千瓦电动发动机提供动力,Alpha Electric可以在空中停留约一个小时。诚然,时间不长,但对于设计的训练飞行次数来说已经足够了。

据其制造商称,Alpha Electro的价格为129,800美元,并以与移动电话相同的方式为电池充电,可以显着降低飞行员的初始培训费用。

除了为NASA的X-57提供某些系统外,Pipistrel还与Uber合作开发用于城市机动性的电动垂直起飞(VTOL)车辆。

莱特电气

莱特电动飞机

2017年9月,美国初创公司Wright Electric宣布已与欧洲低成本航空公司EasyJet合作开发全电动客机。

莱特电气的真正雄心勃勃的项目是在120-186座位范围内制造一架客机,其飞行距离可达335英里。

尽管距离不是很长,但足以覆盖许多繁忙的短途路线,例如伦敦到巴黎或纽约到波士顿。

人们期望随着技术的进步,航程和容量将逐渐增加,最终将生产出全系列飞机。

小就是美丽

电动推进领域的独立专家对电动飞行的前景保持谨慎。

Bjorn Fehrm说:“我已经削减了数字,我认为距离拥有全电动商业客机还有十多年的时间。”

“您需要弥合的性能差距非常大,尤其是在电池的能量密度方面。”

但是,他说,像瓦哈纳这样的小规模项目确实有机会成为第一架商业上可行的电动飞机。

“您可以从那里逐步扩展,但是必须从某个地方开始。

“第一架飞机可能没有那么有竞争力,但是,就像汽车一样,政府可能会基于法规来支持电动飞机,因为它们更安静,污染更少。”

渐进的过程

德国航空航天中心DLR的电动飞行协调员AndreasKlöckner同意向电动飞行的过渡很可能是渐进的。

“我们已经拥有两到四名乘客的电动飞机,例如Pipistrel Alpha Trainer或HY4飞行燃料电池测试台。

接下来,您最多可以乘坐19位乘客,例如Zunum概念。您将学习并不断扩大规模,直到达到商业客机课程。”

但是,对于更长程和较重的飞机,他预测“只要电池太重”,就会需要混合动力解决方案。

Klöckner在讨论中增加了另一个元素。

他说:“电动飞行领域的研究有一些有趣的派生。例如,电动机可以沿机翼分布,例如使用NASA的X-57。”

“除了在空气动力学方面的优势外,这可能会使沉重的垂直尾翼变得多余。”

当前在飞行过程中需要垂直尾舵来转向,但这是电动机可以承担的任务,因为它们对命令的速度变化反应非常快。

克洛克纳说:“它为思考飞机设计开辟了新的途径。”

Wright Electric首席执行官Jeff Engler解释说:“与喷气发动机不同,电动机的效率不会因尺寸而受益,因此在机翼下方可以使用许多较小的电动机,而不必在机翼下方安装两个或多个大型发动机。”

这不仅会带来更安静,更清洁的飞机,而且还将带来与当今空中飞机完全不同的飞机。

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