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电动飞机有望2030年问世 空客集团“操刀”
发布时间 2013-08-09 浏览次数 5060
  

搭乘飞机时,所有的乘客都无一例外能听到飞机引擎巨大的轰鸣声,坐在靠窗位置的甚至还能清楚看到引擎。不远的将来,这种飞行体验即将得到改变,乘客将再也听不见、再也看不到飞机引擎,整个飞行旅程将十分安静、舒适。今年年底前,全球首架两座电力飞机将进行试飞,电力客机也有望在十几年内面世。

 

外观变得更有未来感 引擎发动全靠电力

 

  据英国广播公司报道,空中客车公司母公司欧洲宇航防务集团(近日宣布将从2014年1月1日起更名为“空中客车集团”)正在设计并开发一款采用电力驱动的飞机,其引擎由英国罗尔斯·罗伊斯公司提供。

 

  ·罗伊斯公司技术研发部总监里克·帕克说:“传统的飞机看起来像根管子,只是外表多了一对翅膀和两个引擎。 ”而这款尚在设计中的新型飞机外形将更加像一个真正的飞行器,引擎位置将从传统飞机的机翼下侧移至飞机尾部,内置在机身中;引擎数量也将从数个减至一个单一涡轮。这样的设计不仅使飞机的外观更具有未来感,也能显著减少机舱因空气阻力而受到的拖拽力。

 

 

  图:空客电飞机设计效果图

 

 

 

  与以往的电力驱动引擎完全不同,·罗伊斯公司设想了一种全新的引擎,使用“E-推力”系统,即分开式电力系统。欧洲宇航防务集团首席技术官让·博蒂介绍说:“尾部的涡轮确实与发电机相连,但却不会对飞机产生任何推力,纯粹只是为了驱动电力发动机。”真正产生推进力的是位于机身两侧的6面涡扇。由于其大小远小于传统飞机的涡扇,因此这6面涡扇也是内置在机身中的,具体位置在两侧机翼的上方,每侧各3面。帕克说:“我们不是在搞科幻,而是想在现有的技术条件下做出一些突破。 ”

 

  总体来说,这种飞机发动的基本原理类似于如今已经上市的混合动力汽车:用电池作为能源储存器,起飞时,飞机需要的动力最大,电池和电力发动机将为涡扇机提供全部的动力;等平稳飞行时,电力发动机在保证涡扇动力的同时,可将一部分多余的电力储存进电池。

 

电池选材有难度 问世还需十几年

 

  这款飞机采用了某些目前仍未成熟的技术,其中最关键的一项就是具有超导性的超导体。由于超导体几乎没有电阻,电流可以毫无阻力毫无损耗地在导线中形成强大电流,如果能飞机的发动机和电流储存器能用上这种材料,就可以更轻、更薄,机身重量就可以更轻。但超导一般都需要保持在接近零下200摄氏度的条件下,最高也仅有零下175摄氏度,如果真的采用超导材料的话,飞机就需要自备低温冷却系统。帕克说:“目前已经发现的超导材料几乎都还在大学的实验室里,如何把它们做成电线和真实的设备,这就是我们下一步面临的挑战。 ”

 

  目前,欧洲宇航防务集团打算在一架小型两座飞机上试验其电力涡扇。这款小飞机翼幅达9米,使用两个锂铁电池,分别安装在两翼下方。根据设计,这架小飞机能以每小时160公里的速度飞行一个小时。今年年底前,这架小飞机有望进行试飞。

 

  由于还受限于电池存储量、如何充电等问题,真正想在客运飞机上采用这种技术还需要等上一段时间。帕克预计,“距离真正问世不会太遥远了,也许是2030年吧。反正我相信,在我有生之年,我一定有机会搭乘一次。 ”

 

相关链接

 

  波音公司也有类似的项目正在研究混合动力飞机。波音与美国国家航空航天局合作,正在研发一款名为“苏格电”的油电混合动力飞机。这种飞机在起飞时还是使用传统燃油,起飞后将自动转为使用电力。在设计时,电池安放在飞机中部,可在登机口充电。

 

  与传统飞机相比,波音设计的这款混合动力飞机消耗的燃油量可减少70%,总能源使用量有55%可靠电力提供。

 

  波音公司指出,传统燃料燃烧的减少和“绿色”电力网格技术可以减少二氧化碳和一氧化二氮的排放量,混合动力电动推进器也可降低噪音。

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