电动汽车已经如火如荼,电动飞机也要起飞了么?
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丨获全球首个安全认证的电动飞机
2020年6月,欧洲航空安全局给斯洛文尼亚蝙蝠飞机公司(Pipistrel)的轻型全电动飞机 Velis Electro 颁发了型号认证,这是全电动飞机获得的全球首个安全认证,为正式商用扫清了障碍,航空业向实现零排放迈出了重要一步。
这架双座飞机螺旋桨由电机驱动,飞行过程中没有任何噪音,也不排放尾气,但电池只能让它飞行50分钟。目前,这款双座电动飞机已获 31 个订单,将于今年内交付给 7 个国家的航校,仅用于训练飞行员。
这款双座飞机得设计相当紧凑,翼展35英尺,总重1323磅。动力装置是一台Pipistrel E-811电动飞机发动机,由两块11千瓦时的液冷锂电池驱动,使它的巡航速度达到100英里/小时,升限为12000英尺。
由于Velis Electro的续航时间只有50分钟,如果用于一般运输,就不太合适了。但是其电力推进系统确实给它带来了一些优势,Velis Electro的电力推进系统拥有传统动力系统两倍的寿命,而且由于它的运动部件较少,所以维护起来更简单、更便宜。
此外,它还有一个机载健康监测系统,以减少故障发生的几率,液体冷却系统也有助于它承受电池热失控事件和碰撞负载。
相比其他飞机来说,电动飞机安静得多,完全不产生燃烧气体,另外Pipistrel单独进行型号认证的发动机也可以提供给其他飞机OEM厂商。
丨Beta Technologies的电动飞机Alia
全世界各国都在热火朝天地投入电动飞机的研发,全球有超过100个研发电动飞机的项目正在进行。
空中出租车Beta Technologies公司,在2020年6月首次推出了测试版新飞机,代号名为Alia,是一架6,000至7,000磅的全电动飞机,可垂直起降并水平飞行。
该飞机的外形设计灵感来自北极燕鸥。燕鸥的尾巴构造和翼姿证明拥有很好的基线,这些特性使其能够进行超高效的长距离飞行,Beta希望Alia也有类似的表现。
Alia的主要客户联合治疗公司United Therapeutics正在开发用于移植人体的人造器官,并打算利用Alia的飞机作为一种高效、环保的配送系统。
Alia飞机的任务范围是150到200海里,最初支援对时间超敏感的器官、组织和血液产品的递送,以及在医院之间运送超高价值的货物。下一个应用是货物运输,飞机的机头可以打开,快速装载整个集装箱。
进一步的应用包括以空中出租车的形式运送健康人群,由于将人们运入和运出城市环境的复杂性,实现这一点就显得更遥远了,因为这不仅仅与飞机有关,还与垂直直升机场和运行所在的城市有关,这就是Alia电动飞机进入市场的三步计划。
丨全球最大的全电动飞机
2020年5月,美国magniX公司和AeroTec公司联合发布公告,其研制的全电动塞斯纳Grand Caravan 208B飞机已在美国华盛顿州的飞行测试中心成功完成首飞,成功飞行30分钟。
该机采用magniX公司的750马力(560 kW)magni500推进系统,是全球目前最大的全电动商用飞机。
这架机龄18年的赛斯纳208B由AeroTEC改装成Magni500电力推进系统,它可以将375马力转换为3000转/分钟。
MagniX公司表示,之所以选择赛斯纳208B并不是因为它的体积能创造全电动飞机新纪录,而是因为赛斯纳208B是广泛使用的机型。在飞机着陆后,飞机续航电池中的能量还有10%的冗余。随着电池技术发展,全电动飞机续航时间可以超过3个小时,且运行成本也可能比传统燃料飞机低50%。
全电动飞机Caravan的首飞意味着小机场间的零排放、低成本中短程航空运输技术又先前迈出了一步。这也是magni500推进系统适航认证的重要步骤,未来更多飞机可以采用magniX公司的全电动推进技术。
一般来说,短途飞行距离多在1500英里以下,这正好是电动飞机的飞行里程范围。大多数电动飞机的载客数量都不多,飞机机型也不大,这就意味着它们不需要大机场进行起飞和降落,小机场就能完全满足它们的需求。而且,由于电动飞机的嗓音小、不太扰民,在早上和半夜都可以飞行,这又增强了它的灵活性。
电动飞机,现在最大的瓶颈毫无疑问是电池能量密度,电池的能量密度每年进步10%-15%,未来随着技术的进步,电动飞机的电池重量会变得更轻,这就省下了原来负载电池耗费的能量,让电动飞机变得更节能,再加上使用电力大大降低了运营成本,这些优势加起来,都会让机票价格变得更便宜,这将会吸引更多人选择飞机作为出行方式。
就当前来说,电动飞机还有很问题需要解决,比如新的飞机设计和电力的价格。综合考虑这些因素,比较可行途径是采用混合动力飞机,类似于现在的混合动力汽车。因为飞机使用过程中会较频繁的更换电池,所以这样做的目标是尽量降低排放和成本,垂直起降机也正朝着混合动力的方向发展。
在短期内,小型电动飞机的制造会不断提高,大型飞机先向混合动力方向发展,为纯电动客运飞机的出现提供一个过渡期。但是,预计成熟的全电动飞机至少还需要十年的时间。
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