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电动汽车还没普及,又琢磨起商用电动飞机?七款电动飞机正向你飞

作者:admin 2017-12-27

受到对气候变化问题的担忧,全球的政府和公司正在为后石油时代做出计划。 尽管通过使用生物燃料在努力限制航空业碳排放,但是目前还没有解决方案可以取代燃油商...

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受到对气候变化问题的担忧,全球的政府和公司正在为后石油时代做出计划。

尽管通过使用生物燃料在努力限制航空业碳排放,但是目前还没有解决方案可以取代燃油商用飞机。

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。 那么为什么事情发展得如此缓慢?主要看来,因为创新者面临很大的障碍。

电池vs喷气燃料

Leeham News独立行业航空专家比约恩·费尔姆(Bjorn Fehrm)说:“电池每单位重量的能量比喷气燃料少得多。即使我们考虑使用最好的电池,也少了大约40倍。”

“电动机通过更有效地将能量转化为动力而部分弥补了这个缺点,但仍然存在巨大差距。”

其结果是,飞机将需要携带非常沉重的电池,以便接近现有客机的性能。 这个选择,毫不夸张地说,飞不动。

虽然困难但并不意味着不可能。

主要的行业参与者、研究机构和企业家正在努力研究几年内实现商用电动飞机的几条可能途径。以下是该领域最有前景的一些举措:

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空客:颠覆或被颠覆

在欧洲,总部位于图卢兹的飞机制造商空中客车公司与德国集团西门子合作,进行电机研究项目。

它的E-Fan轻型飞机在2015年完成了飞越英吉利海峡,只用电力推进。

从那时起,空客加大了力度,提出了一些潜在的颠覆性概念。

“我们意识到我们最早的电动飞机项目不够雄心勃勃。”空客电气化项目主管格伦·卢埃林(Glenn Llewellyn)说。

“我们已经调整了自己的发展方向,并提出了一些革命性的概念,如Vahana和CityAirbus(城市空客),这些概念正在接近成为现实。”

“它们将会对我们理解城市出行的方式产生重大影响。”

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1、Vahana

空客硅谷公司A³的产品Vahana,是一种无人驾驶的电动飞机,用于在城市范围内运载乘客或小型货物。

它的外观直接来自一部科幻电影。乘客舱位于两个平行的机翼之间,一个在上面,一个在下面,每个都装有四个发动机。

其垂直起降能力使得从建筑物飞到建筑物成为可能,这可能成为陆上城市交通的替代品。Vahana拥有的技术,使其能够避开障碍,并在复杂的城市环境中行驶。

2017年11月,Vahana团队宣布准备开始飞行测试。

2、CityAirbus

空客正在开发的另一个未来概念是CityAirbus,其首飞定于2018年。

就像Vahana一样,它是自我驾驶的,可以垂直起降,非常适合城市使用。 不同的是,CityAirbus将能够运载四名乘客。

Llewellyn说:“除零排放和低噪音水平外,我们相信它们的运营成本将使它们与传统的出租车竞争。”

与这些项目并行的是,空客继续致力于发展全电动客机的长远目标。 下一个主要目标将是开发超越兆瓦级门槛的飞机。

空客2MW(2兆瓦)的飞机正在计划中。 要取代现在的客机还需要很长时间,但已经比E-Fan 30千瓦的功率强60倍以上。

3、Zunum Aero

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美国跨国公司波音公司与捷蓝航空旗下捷蓝科技风险投资公司一起投资了位于西雅图的Zunum Aero公司。

Zunum的混合动力电动飞机承诺类似于挨家挨户的航空旅行,飞行无噪音、且经济性地使用成千上万的未被充分利用的当地机场,绕过更为不便和经常拥挤的大型机场。

最初的概念将能够搭载12名乘客,飞行700英里,但它的设计考虑了可扩展性。 这个想法是要开发一个规模越来越大,里程范围越来越大的系列飞机。

虽然它是以混合动力飞机起步,但当新的电池技术可用时,其设计可以平稳过渡到全电力推进。

4、Eviation Aircraft

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Eviation Aircraft也专注于短程区域市场。

这家以色列初创公司已经提出了一个时髦的9人自驾式全电动飞机,主要里程在100到600英里的范围内(虽然飞机将有更长的最大航程)。

Eviation创始人兼首席执行官Omer Bar-Yohay表示:“这是一个绝大多数的旅程现在都是由汽车占据的市场,由于飞行商业效率不高。” “在此,我们要改变这一点。”

Bar-Yohay继续说道:“几乎没有人开着40年前的老汽车,而我们这个尺寸的大多数飞机都至少来自40年前的设计。”在开始创业Eviation Aircraft之前,他曾在电动汽车行业工作。

通过使用当地的小机场,Eviation Aircraft看上了Zunum Aero一样的市场。

Bar-Yohay认为:“机会如此之大,以至于几家运营商有不同的使用空间。”

尽管Zunum“更喜欢从混合动力技术开始获得更多的飞行距离”,但Eviation Aircraft乐观的信念是“全电动飞机已经能够满足我们的需求”。

5、NASA X-57 Maxwell

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就电动飞机设计而言,NASA X-57 Maxwell的想法十分新颖大胆。

这种外表笨拙的实验飞机采用14台电动机提供的分布式推进器,所有这些都集成到一个特别设计的高翼。

这种不寻常的结构,在翼尖两个较大的电机减少与翼尖涡流相关的阻力,在以更高的速度巡航时,设计的效率提升了500%。

预计X-57将在2018年初飞行。

6、Pipistrel Alpha Electro

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它可能不像其他电动飞机,有着奇特外观设计,但与他们不同的是,斯洛文尼亚制造的双座Pipistrel Alpha Electro,其第一个原型被称为WATTsUP,已经达到了生产阶段并准备就绪。

由西门子开发的60千瓦电动发动机提供动力,Alpha Electro可以在空中停留大约一个小时。 虽然时间不长,但是对于它所设计的训练飞行绰绰有余。

根据制造商的说法,Alpha Electro的售价为129,800美元,并且像移动电话一样为电池充电,可以大大降低初始飞行员培训的成本。

除了为NASA的X-57提供一些系统之外,Pipistrel还正在与Uber合作开发用于城市交通的电动垂直起飞(VTOL)车辆。

7、赖特电气

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2017年9月,美国创业公司赖特电气(Wright Electric)宣布与欧洲低成本航空公司易捷航空合作开发全电动客机。

赖特电气真正的雄心勃勃的项目是创造一个120-186座位的飞机,能够飞行距离达335英里。

虽然这不是一个特别长的范围,但足以覆盖许多繁忙的短程航线,例如从伦敦到巴黎,从纽约到波士顿。

期望的是随着技术的提高,里程范围和运载能力会逐步增加,最终将会生产一整个飞机系列。

因小更美

电力推进领域的独立专家对电动飞行的前景持谨慎态度。

比约恩·费尔姆(Bjorn Fehrm)说:“我已经琢磨过这些数字了,我想我们距离拥有全电动商业飞机还有十多年的历史。”

“你需要弥合的性能差距,特别是当涉及到电池的能量密度时,是巨大的。”

不过,他表示,Vahana这样规模较小的项目真的有机会成为第一个商用的电动飞机。

“你可以从那里逐步规模量产,但你必须从某个地方开始。”

“第一架飞机可能不是那么有竞争力,但是和汽车一样,政府可能会使用法规来支持电动飞机,因为它们更安静,污染更少。”

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循序渐进的过程

德国航空航天中心DLR电动飞行协调员AndreasKlöckner同意,向电动飞行过渡可能是渐进的。

“我们已经有可容纳两到四名乘客的电动飞机,比如Pipistrel Alpha Trainer或HY4飞行燃料电池试验台。

接下来你要准备容纳19名乘客,比如Zunum的概念。 你不断学习,不断强大,直到你能达到商业客机航班水准。”

然而,对于更远距离和运载更重的飞机,他预测“只要电池太重”,就需要混合动力的解决方案。

Klöckner增加了另一个元素的讨论。

他说:“在电动飞行领域的研究有一些有趣的衍生物,例如,电动机可以沿着机翼分布,例如NASA的X-57。

“除了空气动力学的优势,这可能会使垂直的尾翼变得多余。”

垂直尾翼目前需要在飞行中转向,但是这是电动马达可以采取的任务,因为它们对指令速度变化的反应非常快。

Klöckner说:“它开辟了思考飞机设计的新途径。”

赖特电气首席执行官Jeff Engler解释说:“与喷气式发动机不同,电动机的效率不会受益于尺寸,因此机翼下方可以安装两台或更多大型发动机,而机身上可以安装更多的小型发动机。

这不仅会产生更安静,更清洁的飞机,而且还会发展出与今天空中的飞机看起来截然不同的飞机。

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