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電動飛機來了

發(fā)布時間:2018-07-09 來源: 感悟愛情 點擊:


  6月18日挪威奧斯陸機場,挪威購買的第一架電動飛機進行了首次飛行展示,駕駛員是挪威國有航空公司阿維洛爾(Avinor)CEO達格·法爾克-彼特森(Dag Falk-Petersen),唯一的乘客則是挪威交通和通訊大臣凱蒂爾·蘇爾維克-奧爾森(KetilSolvik-Olsen)。
  Avinor在當天發(fā)布的聲明中表示,將與合作伙伴幫助挪威成為電動航空領域的領導者,在全球成為首個電動航空占據(jù)主要市場的國家,到2040年所有國內(nèi)航線實現(xiàn)電動化。
  Avinor在其官網(wǎng)發(fā)布的試飛視頻顯示,皮特森駕駛的飛機載著奧爾森在奧斯陸機場上空環(huán)繞之后又降落在原機場,Avinor并未披露此次飛行的持續(xù)時間。
  此次Avinor進行飛行展示的飛機,是斯諾文尼亞公蝙蝠(Pipistrel)公司生產(chǎn)的“阿爾法電動G2型”雙座全電動飛機。蝙蝠公司成立于1987年,原為前南斯拉夫一架私人飛機制造商,主要生產(chǎn)四座以下的私人飛機。2007年,蝙蝠公司生產(chǎn)出全球第一家兩座電動飛機。
  挪威通過這次展示,宣告了其應用電動飛機的決心,也是到目前為止第一個提出在全國實現(xiàn)境內(nèi)航線電動化目標的國家。這一新動向,是全球電動飛機逐漸升溫的最新表現(xiàn)。
  蝙蝠公司生產(chǎn)的飛機主要為四座以下的私人飛機,這類飛機一般用于通用航空,這也是目前電動飛機研發(fā)中應用較廣的領域,其一般用作娛樂、訓練等場合。
  2017年11月,空客、西門子與羅爾斯·羅伊斯三家歐洲工業(yè)巨頭聯(lián)合宣布將合作開發(fā)一款飛行驗證機,計劃將一架大型民用客機的其中一個燃氣發(fā)動機替換為電動發(fā)動機,這意味著飛機電動化的趨勢已經(jīng)從萌芽階段的通航飛機,開始走向大型民航飛機。
  新的公司也開始進入這一領域,共享出行公司優(yōu)步曾在2016年發(fā)布名為《快速飛入城市空中交通的未來》白皮書,在其中提出了一個在城市建設一個空中交通網(wǎng)絡的想法,在這個構(gòu)想中,優(yōu)步希望通過小型垂直起降電動飛機(VTOL飛機)構(gòu)成的網(wǎng)絡,能夠在郊區(qū)和城市之間,并最終在市內(nèi)實現(xiàn)迅速可靠的交通。圍繞這一構(gòu)想,優(yōu)步已經(jīng)連續(xù)兩年召開Elevate峰會,為其“空中的士”的落地鋪路。
  而在國內(nèi),由楊鳳田院士牽頭的團隊在2012年開始研發(fā)“銳翔”系列電動飛機,目前,其第二代增程型銳翔電動飛機已經(jīng)在2017年底實現(xiàn)首飛。這讓中國的電動飛機研發(fā)與全球站在了同一起跑線上。
  在電動車的浪潮愈演愈烈之際,飛機電動化的趨勢逐漸開始萌芽,四面開花。不過其市場爆發(fā)還需要時間,業(yè)內(nèi)人士認為,到2025年前后才會有比較成規(guī)模的市場。從應用領域來看,電動飛機將首先在通航飛機上實現(xiàn)廣泛應用,要真正進入干線民航領域,還需要更久的時間。

大飛機的電動夢想


  2017年11月,空中客車、羅爾斯·羅伊斯和西門子共同在倫敦皇家航空學會發(fā)布消息,稱三方達成合作伙伴關系,致力于在近期合作開發(fā)一款飛行驗證機,推動民用飛機混合電動推進技術(shù)的發(fā)展。
  三方的合作項目被稱為E-Fan X,根據(jù)計劃,三方將使用BAe 146飛機作為飛行測試平臺,將其四臺燃氣渦輪發(fā)動機中的一臺用一臺兩兆瓦功率的電動機取代,如果系統(tǒng)成熟度得到驗證,還將有第二臺燃氣渦輪發(fā)動機被電動機取代。使用一臺電動發(fā)動機的飛機計劃在2020年實現(xiàn)首飛。
  BAe 146型飛機是由英國宇航公司生產(chǎn)的早期支線民航客機,其不同型號的載客量從70人至100人不等。此次三方以BAe 146飛機來測試電動飛機技術(shù),將是首個在民航飛機上應用的電動飛機技術(shù)。
  在E-Fan X項目之前,西門子與空客已經(jīng)在2016年開展了面向電動飛機的E-Aircraft Systems House項目的合作,用以開發(fā)完善不同電推進系統(tǒng)組件及各種功率等級的地面測試。
  在E-Fan X項目中,空客將負責混合電動推進系統(tǒng)、電池的控制架構(gòu)和整合,以及飛控裝置的集成。西門子將提供2兆瓦電動機、其控制單元以及逆變器、直流-直流轉(zhuǎn)換器和配電系統(tǒng)。羅爾斯·羅伊斯將負責渦軸發(fā)動機、2兆瓦發(fā)電機及電子設備?梢钥闯,三大巨頭都在其中貢獻了自己最擅長的領域。
  在這一設計中,它將是混合動力的電動飛機,并且電動機所需的電能實際上主要由羅羅負責的燃氣發(fā)電機來提供,因此,在它飛行的大部分時間里,主要動力實際上仍然由化石能源來提供。羅羅在給《財經(jīng)》記者的回復中表示,飛機電動機的主要動力來源是羅羅發(fā)電機,電池將在飛行中提供部分或者短時全部動力。三方合作該試驗機項目的主要目的之一,就是了解和證實這一過程中的系統(tǒng)效率。
  空客在給《財經(jīng)》記者的答復中表示,E-Fan X項目的目的在于為2025年左右在民用飛機、防務與航天和直升機領域潛在的項目做技術(shù)準備。目前,該項目存在兩種挑戰(zhàn):第一種涉及混合動力硬件,要在項目限制(能量管理、散熱限制、冷卻等)的范圍內(nèi)研發(fā)全新的電動推進單元(EPU)、發(fā)電機和電池;第二種涉及飛行要求的物理安裝和安全、硬件和系統(tǒng)安裝的整合以及飛行許可。
  促進三方合作的一個動力,是為了減少對化石燃料的依賴,向環(huán)保的交通工具轉(zhuǎn)型。歐盟委員會在針對航空業(yè)的2050遠景中提出了歐盟技術(shù)環(huán)境指標,要求二氧化碳減排60%、氮氧化物減排90%、噪音減少75%。三方認為,依靠現(xiàn)有技術(shù)無法實現(xiàn)航空交通的這一減排目標,因此,電動與混合電動推進技術(shù)被視作解決這些挑戰(zhàn)的最有前途的技術(shù)之一。
  而對西門子而言,這一合作對其業(yè)務戰(zhàn)略還有特殊的意義。長久以來,西門子與其美國的競爭對手通用電氣相比,在業(yè)務結(jié)構(gòu)上缺少航空發(fā)動機業(yè)務,而航空發(fā)動機是通用電氣盈利最好的業(yè)務之一。
  在噴氣式發(fā)動機時代,西門子很難再去與通用電氣競爭發(fā)動機業(yè)務,但是隨著電動飛機的逐漸興起,西門子開始有機會在對方的核心業(yè)務領域布局。事實上,在E-Fan X之外,西門子已經(jīng)開發(fā)了針對電動通航飛機的電動機、逆變器和電池管理系統(tǒng),并部署在通航電動飛機上。這些產(chǎn)品正是西門子傳統(tǒng)強勢的電氣產(chǎn)品業(yè)務,在航空領域應用時需要更注重體積、重量和安全性。對西門子而言,航空的電氣化趨勢,也是其彎道超車的機會。

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