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電動飛機有望2030年問世 空客集團“操刀”
發布時間 2013-08-09 瀏覽次數 5110
  

搭乘飛機時,所有的乘客都無一例外能聽到飛機引擎巨大的轟鳴聲,坐在靠窗位置的甚至還能清楚看到引擎。不遠的將來,這種飛行體驗即將得到改變,乘客將再也聽不見、再也看不到飛機引擎,整個飛行旅程將十分安靜、舒適。今年年底前,全球首架兩座電力飛機將進行試飛,電力客機也有望在十幾年內面世。

 

外觀變得更有未來感 引擎發動全靠電力

 

  據英國廣播公司報道,空中客車公司母公司歐洲宇航防務集團(近日宣布將從2014年1月1日起更名為“空中客車集團”)正在設計并開發一款采用電力驅動的飛機,其引擎由英國羅爾斯·羅伊斯公司提供。

 

  ·羅伊斯公司技術研發部總監里克·帕克說:“傳統的飛機看起來像根管子,只是外表多了一對翅膀和兩個引擎。 ”而這款尚在設計中的新型飛機外形將更加像一個真正的飛行器,引擎位置將從傳統飛機的機翼下側移至飛機尾部,內置在機身中;引擎數量也將從數個減至一個單一渦輪。這樣的設計不僅使飛機的外觀更具有未來感,也能顯著減少機艙因空氣阻力而受到的拖拽力。

 

 

  圖:空客電飛機設計效果圖

 

 

 

  與以往的電力驅動引擎完全不同,·羅伊斯公司設想了一種全新的引擎,使用“E-推力”系統,即分開式電力系統。歐洲宇航防務集團首席技術官讓·博蒂介紹說:“尾部的渦輪確實與發電機相連,但卻不會對飛機產生任何推力,純粹只是為了驅動電力發動機。”真正產生推進力的是位于機身兩側的6面渦扇。由于其大小遠小于傳統飛機的渦扇,因此這6面渦扇也是內置在機身中的,具體位置在兩側機翼的上方,每側各3面。帕克說:“我們不是在搞科幻,而是想在現有的技術條件下做出一些突破。 ”

 

  總體來說,這種飛機發動的基本原理類似于如今已經上市的混合動力汽車:用電池作為能源儲存器,起飛時,飛機需要的動力最大,電池和電力發動機將為渦扇機提供全部的動力;等平穩飛行時,電力發動機在保證渦扇動力的同時,可將一部分多余的電力儲存進電池。

 

電池選材有難度 問世還需十幾年

 

  這款飛機采用了某些目前仍未成熟的技術,其中最關鍵的一項就是具有超導性的超導體。由于超導體幾乎沒有電阻,電流可以毫無阻力毫無損耗地在導線中形成強大電流,如果能飛機的發動機和電流儲存器能用上這種材料,就可以更輕、更薄,機身重量就可以更輕。但超導一般都需要保持在接近零下200攝氏度的條件下,最高也僅有零下175攝氏度,如果真的采用超導材料的話,飛機就需要自備低溫冷卻系統。帕克說:“目前已經發現的超導材料幾乎都還在大學的實驗室里,如何把它們做成電線和真實的設備,這就是我們下一步面臨的挑戰。 ”

 

  目前,歐洲宇航防務集團打算在一架小型兩座飛機上試驗其電力渦扇。這款小飛機翼幅達9米,使用兩個鋰鐵電池,分別安裝在兩翼下方。根據設計,這架小飛機能以每小時160公里的速度飛行一個小時。今年年底前,這架小飛機有望進行試飛。

 

  由于還受限于電池存儲量、如何充電等問題,真正想在客運飛機上采用這種技術還需要等上一段時間。帕克預計,“距離真正問世不會太遙遠了,也許是2030年吧。反正我相信,在我有生之年,我一定有機會搭乘一次。 ”

 

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  波音公司也有類似的項目正在研究混合動力飛機。波音與美國國家航空航天局合作,正在研發一款名為“蘇格電”的油電混合動力飛機。這種飛機在起飛時還是使用傳統燃油,起飛后將自動轉為使用電力。在設計時,電池安放在飛機中部,可在登機口充電。

 

  與傳統飛機相比,波音設計的這款混合動力飛機消耗的燃油量可減少70%,總能源使用量有55%可靠電力提供。

 

  波音公司指出,傳統燃料燃燒的減少和“綠色”電力網格技術可以減少二氧化碳和一氧化二氮的排放量,混合動力電動推進器也可降低噪音。

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