《電子技術(shù)應(yīng)用》
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NASA電動飛機即將進(jìn)行處女航 或顛覆傳統(tǒng)航空業(yè)

2018-06-26
關(guān)鍵詞: 電動飛機 NASA

  據(jù)Electrek報道,盡管電動交通一度被看做是遙不可及的夢想,但如今它在很大程度上已司空見慣。特斯拉電動汽車的銷量大幅增長,電動船只開始在海上航行,甚至電動公交車也在取代以汽油為動力的公共交通。雖然陸地和海洋已經(jīng)出現(xiàn)了大量的電動交通工具,但在很大程度上,天空仍然是化石燃料飛機的控制領(lǐng)域。

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  不過,許多很有前途的電動飛機即將進(jìn)行處女航,比如美國宇航局(NASA)的X-57電動飛機。大眾型電動飛機即將成為現(xiàn)實。美國宇航局的電動飛機項目已經(jīng)進(jìn)行了3年時間,當(dāng)其接近第一次飛行時,絕對會創(chuàng)造新的里程碑。X-57的概念原型機使用了兩個大電動引擎,分別位于兩個機翼的頂端,充當(dāng)飛機的主要推進(jìn)動力。在起飛和著陸過程中,當(dāng)需要增加升力以保持穩(wěn)定、較低的飛行速度時,X-57將使用“分布式電力推進(jìn)”概念。

  分布式電力推進(jìn)依靠12個分散在機翼前緣的小型電動引擎。這些電動引擎將空氣直接推過機翼表面,增加升力。這一概念的設(shè)計目的是通過減少產(chǎn)生足夠升力和推力所需的能量來大大提高飛機的效率。美國宇航局已經(jīng)在首個版本X-57模型Mod I上,證實了分布式電力推進(jìn)設(shè)計的有效性。實際上,Mod I只是安裝在半掛卡車上的測試機翼。

  在證明這個概念可行之后,美國宇航局繼續(xù)測試X-57的電池。他們的第一次嘗試使用了現(xiàn)成的鋰離子電池組,但在2016年12月的一次熱失控測試中,電池出現(xiàn)了嚴(yán)重故障。在這次挫折之后,美國宇航局決定為X-57設(shè)計定制電池,并與Electric Power Systems公司合作。這些電池在去年12月份成功通過了熱失控測試,并將在美國宇航局的下一個X-57試驗臺Mod II上進(jìn)行飛行測試。

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  《Popular Mechanics》雜志報道稱,X-57項目技術(shù)負(fù)責(zé)人尼克·伯雷(Nick Borer)證實:“飛機電池已經(jīng)過測試并交付給Scaled公司進(jìn)行集成,飛機電動引擎的驗收測試正在進(jìn)行中。就像任何擁有一流硬件的飛行項目一樣,我們也經(jīng)歷了一系列延遲。目前看來,Mod II要到2019年才能首次飛行。我們正在加緊努力,希望搶回些時間。”

  Mod II還沒有部署分布式電力推進(jìn)系統(tǒng)。相反,它將使用改裝的Tecnam P2006T,其燃?xì)庖鎸⒈籜-57的主要雙電動引擎和Electric Power Systems公司的電池所取代。在成功測試Mod II之后,下一步將是安裝X-57計劃中的更薄的復(fù)合機翼,以便建造和測試Mod III。最后,Mod IV將測試X-57特有的分布式電力推進(jìn)系統(tǒng)。

  美國宇航局的X-57項目可能會對航空業(yè)產(chǎn)生重大影響。目前,制造有效的電動飛機最困難的部分是在給飛機裝上足夠重的電池的同時,還要保證飛機的適航性。與電動汽車不同的是,電動汽車在承載沉重電池負(fù)荷時效率會稍微降低一些,而最大限度地減少飛機的重量是至關(guān)重要的。美國宇航局聲稱,他們的分布式電力推進(jìn)系統(tǒng)可以使飛機的能源需求減少五倍。這意味著更少的電池、更輕的飛機和更長的飛行時間/飛行距離,所有這些都是目前電動航空工業(yè)所缺乏的。

  雖然有些人可能認(rèn)為,這類研究在幾十年內(nèi)不會產(chǎn)生任何可衡量的影響,但更多分析人士認(rèn)為,我們會看到其取得巨大進(jìn)展。《Popular Mechanics》報道稱,其他電動飛機已經(jīng)在使用Electric Power Systems公司為X-57項目開發(fā)的電池技術(shù)。總部位于美國科羅拉多州的Bye Aerospace公司生產(chǎn)的“太陽飛行者2號”(Sun Flyer 2),于今年4月份進(jìn)行了首次飛行,更多基于與美國宇航局合作開發(fā)技術(shù)的飛機很可能正在誕生。


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