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我国自主研发纯电飞机成功升空

2019-11-01 08:27  浏览:  
10月28日,我国自主研制的新能源电动飞机——锐翔RX4E四座电动飞机在辽宁沈阳财湖机场成功首飞。RX4E飞机翼展13.5米,机长8.4米,最大起飞重量1200千克,巡航速度每小时200千米,续航时间1.5小时,后续随电池新浦京技术的发展航时航程可进一步提升。RX4E飞机首飞开辟了国际通航飞机市场上的全新产品类别,标志着我国航空产业和技术创新“大小齐飞、油电并进”的全面发展。

很长一段时间里,电动交通被认为是遥不可及的梦想,但如今它已司空见惯:电动汽车走入寻常百姓家,中国已成为全球新能源汽车保有量最大的国家。但在天空,人类对于电动飞机的探索才开始不久。

2015年7月4日,德国斯图加特大学科研组研发的电动飞机eGenius从斯图加特起飞,越过阿尔卑斯山飞抵意大利。此次飞行距离约320千米,爬升高度达4000千米,eGenius成为第一架成功飞越阿尔卑斯山的电动飞机。

由德国斯图加特大学团队开发,空中客车企业资助的“eGenius”电力驱动飞机。

几天后的7月10日,空客研发的E-Fan电动飞机从英国莱德机场起飞飞往法国,成功穿越英吉利海峡。E-Fan飞机原计划于2017年交付市场,然而由于研发进展过慢,该项目于2017年被停止。

E-Fan飞机高近2米,翼展10米,机长5.6米,配备两台32千瓦的电机提供动力。

另一航空巨头波音企业也早已在电动飞行领域发力。2017年起,波音相继收购了电动飞机初创企业Zunum Aero和电池创业企业Cuberg。Zunum Aero计划在2020年推出能够搭载12人的电动飞机,最长飞行距离达700千米。

电动飞机已成为飞行领域的热门研究方向,根据咨询企业罗兰贝格最近的报告,全球约有170种不同的电动飞机开发项目,这个数量自2018年4月以来增长了50%。目前,电动飞机已经比较明显地出现三个发展方向:垂直起降(eVTOL)、纯电/混动短途交通、飞行培训休闲娱乐。

相比燃油飞机,电动飞机有它明显的优势。

电力驱动的最大优点是节能环保。作为全球温室气体排放“大户”,航空业每年排放5亿吨二氧化碳,国际民用航空组织预计:2050年飞机燃油带来的碳排放量将达到目前水平的3倍。据估计,目前燃油成本约占航空企业整体运营成本的三分之一,若真能实现电能替代,将大大降低航空业运行成本。此外,电动飞机起飞所需跑道更短,爬升速度更快,且噪音相较现有飞机明显更小,因此未来起降电动飞机的机场甚至可以选址在城市中心区,这也是许多电动飞机研发聚焦于空中巴士、空中出租车领域的原因。

难道,距离大家出门就能打电动“飞的”的日子真的不远了吗?

今年6月,有粉丝在推特上向特斯拉创始人马斯克提问:“是否有可能让飞机以电力驱动?”。马斯克回应称,电动飞机是可行的设想,但目前受到一些限制,只有在电池能量密度提升后才能得到更多进展。8月,挪威首架电动飞机Alpha Electro G2在试飞空中引擎失去动力,被迫采取坠河的方式着陆,所幸的是坠机未造成人员死亡。

综合来看,目前电动飞机研发尚处于早期加速期。尽管各种概念设计正不断推出,但电动飞机仍有以下难题需要突破:

一是电池能量密度问题。有专业分析指出,现有锂电池的能量密度大概是在1兆焦/千克左右,而航空燃油的能量密度则超过40兆焦/千克。换句话说,以现有的电池技术替换燃油,仅电池本身的重量就将给飞机带来巨大负担。

二是电池技术问题,包括电池寿命、持续低温或雷暴等极端天气下电池的稳定性和电池散热等一系列问题。

三是公众对电动飞机安全性的信心。挪威Alpha Electro G2的失败试飞,会让更多人对电动飞机望而却步。

2019年8月15日,中国航空研究院(CAE)在2019(第四届)中国航空科学技术大会上发布了国内首部《电动飞机发展白皮书》。白皮书表示,我国在小型载人电动飞机领域锂电池的能量密度已接近300瓦时/千克,处于世界先进水平。

电推进技术已被列为航空业“第三时代”的重要标志,相信在不久的将来,人类终将实现打电动“飞的”的梦想。

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