全球多個國家都出臺了2030年左右禁售燃油車的新政,似乎為了配合這一趨勢,混合動力型窄體客機也正呼之欲出。
創(chuàng)新實驗最先在歐洲推動。空客、勞斯萊斯與西門子公司周二宣布,共同開發(fā)一款50-100人座的單通道混合動力式客機,計劃在2020年完成地面測試后首飛,到2030年量產(chǎn)上市。既代表傳統(tǒng)燃油航空發(fā)動機制造巨頭看好電氣化前景,也是民用飛機電動技術(shù)的重大進步。
這一實驗機名為“E-Fan X”,將以英航BAE 146飛機為原型,四臺燃油發(fā)動機的其中一臺換成2兆瓦功率的電動渦扇發(fā)動機,一旦系統(tǒng)成熟性得到驗證,另一臺燃油發(fā)動機也將被電動機取代。
(上圖為空客提供效果圖,截圖自英國每日電訊報)
其中,空客負責混合動力電動推進系統(tǒng)的控制架構(gòu)、電池與機身和飛行控制系統(tǒng)的整合;勞斯萊斯負責生產(chǎn)渦扇發(fā)動機、2兆瓦發(fā)電機和電子設(shè)備;西門子提供2兆瓦電動機、電子控制單元、變頻器和能量分配系統(tǒng)等,可謂專業(yè)分工、各盡其能。
(上圖為空客提供效果圖,截圖自新銳媒體Quartz)
這一項目基礎(chǔ)是空客與西門子去年聯(lián)手開發(fā)的混合動力推進系統(tǒng),最初目標是制造雙座電動飛機“E-Fan”,可用于飛行員教練機和旅游運營。兩家公司去年展出了CityAirbus的空中出租車原型,西門子也在今年迪拜航展上展示了功率60千瓦的電驅(qū)動小型飛機。
三家公司表示,混合動力電動推進系統(tǒng)是民用航空業(yè)發(fā)展的未來,可以有效減少溫室氣體排放、降噪、降低運營成本,也能減少對化石燃料的依賴。歐盟委員會規(guī)定,航空業(yè)到2050年應(yīng)實現(xiàn)二氧化碳減排60%、氮氧化物減排90%、噪音減少75%,僅使用現(xiàn)有技術(shù)無法達標。
勞斯萊斯首席技術(shù)官Paul Sein表示,乘著電動汽車的東風,航空業(yè)正成為交通領(lǐng)域電氣化的新風口,設(shè)計良好的電動助力可以減少油耗高達10%,成本削減也可能傳導到乘客的出行成本。
空客飛行演示部門主管Mark Counsin指出,如果飛機噪音更小,機場就能更靠近城市,方便人們出行,有效革新空中旅行模式。電動飛機將在未來城市間的短途旅行(一小時左右)成為新常態(tài),甚至搶占短途鐵路出行的市場。
這一合作在位于倫敦的英國皇家航空學會宣布,也正與英國政府商談共同融資。如果進展順利,大部分科研將在英國完成,幫助脫歐后的英國保持航空電氣化領(lǐng)先優(yōu)勢,也與大洋彼岸的美國展開抗衡。
總部位于西雅圖的Zunum Aero得到了波音和捷藍航空的風投支持,正在研發(fā)能乘坐10-50人的混合動力飛機。公司10月推出了12座的混合動力樣機,主要用電動機驅(qū)動,搭配小型燃油發(fā)動機作為備用動力,可以飛行約1000公里,即從波士頓到華盛頓、或從硅谷到洛杉磯的距離。
此外,以色列初創(chuàng)公司Eviation計劃推出6-9名乘客的全電動飛機,美國宇航局NASA、斯洛文尼亞輕型機制造商蝙蝠飛機公司、中國沈陽航空航天大學遼寧通用航空研究院等,都在研發(fā)雙座的全電動小型機。既表明業(yè)內(nèi)電氣化的激烈競爭,也展現(xiàn)了空客設(shè)計大型混合動力飛機的野心。
三家公司還會與政府機構(gòu)合作設(shè)計電動飛機的監(jiān)管標準,目前這一市場還是空白。不過航空航天業(yè)著名投資者、Starburst Accelerator聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO Fran?ois Chopard對新銳媒體Quartz表示,航空業(yè)電氣化其實只有兩個方向,要么是大型混合動力飛機,要么是小型全電動飛機,大型全電動飛機的研發(fā)與落地尚不現(xiàn)實。