五款頂級電動飛機

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太陽能飛機和其他純電動飛機

變得更加實用

「陽光動力號」，一架單座太陽能飛機，曾完成了5695公里的超級跳躍，飛越了美國。這項壯舉獲得了很多人的關注，但它其實只是冰山一角：電動飛機成為現實已經有一段時間了，但是從沒像這回這樣實用。

飛機製造業是一個發展緩慢的行業，但是大膽的電動飛機設計師們最近已經取得了很大進步。在過去的幾年裡，一些關鍵的技術（如電池、控制器、發動機和材料）已日益成熟，也更容易獲得、更便宜，這使得針對小型飛機的電力驅動裝置種類有所增加。

由於現在電池尚未實現我們希望看到的能量密度上的巨大突破——汽油的能量密度仍是最好鋰離子電池的約13倍，所以大多數電動飛機仍是自啟動滑翔機或者機動化滑翔機。與標準的飛機相比，對它們航程的要求就沒那麼嚴格了。而且它們的高效空氣動力學機身維持各個階段的飛行需要的能量都較少。本文所列舉的只是眾多電動飛機中最具創新性的5種。

陽光動力號

陽光動力號飛機的飛行引起了人們的爭議。一些人認為它是一次用可再生能源技術做的毫無意義的試驗；另一些人則稱讚它的飛行是用令人興奮的技術實施的一次維多利亞式的大膽冒險。無論你持哪種觀點，事實都是在陽光動力號背後的人們組成了一個令人印象深刻的團隊，他們想方設法建造了一個獨一無二的太陽能飛機，讓它首先從瑞士飛到摩洛哥，然後飛越美國。

陽光動力號（尾號為HB-SIA）是瑞士團隊設計的兩架飛機里的第一架。作為測試大量創新技術和建造工藝的驗證機，HB-SIA集合了一系列令人折服的數字：它擁有幹線客機的翼展（約63米），但是蜂房狀的碳纖維加固結構降低了它的重量，使它只有一輛小汽車那麼重（約1600公斤），其中四分之一的重量來自於電池。這樣質輕的設計意味著它可以靠4個7.35千瓦的發動機帶動。它的設計初衷不是為了實用，事實上也確實不實用，因為它的平均飛行速度僅為70公里每小時，而且它還害怕雨水和風，這本是任何一個飛行學員在幾乎任何一架飛機中都能輕易解決的問題。

儘管它有著出色的背景，但HB-SIA的命運在它飛越美國後就已經註定了。瑞士製造了一架新飛機——HB-SIB。它吸取了上一架飛機在前幾年集中飛行測試和公開旅途試驗中的所有經驗，為實現陽光動力號的真正目標——環球之旅做準備。

心大星 23E

心大星23E是目前可以用錢買到的先進的電動飛機。它由荷蘭空氣動力學專家羅伊克?伯爾曼斯（Loek Boermans）設計，德國蘭格航空建造，具有23米長的機翼。新的翼形連同最新優化的機翼/機身介面，使心大星23E的滑翔比達到了60，這意味著心大星23E從1000米高處滑下時，可滑翔60公里。這架飛機是一部傑出的機器，製造時充分考慮了其安全性：只有極少數滑翔機配備了耐撞擊的駕駛員座艙，心大星23E就是其中一架。心大星23E每一部分的設計與製造過程都由德國民航當局進行了充分的評估。事實上，這是世界上第一架獲得了民航當局認證的電動飛機。

這架飛機的發動機和電池組與早期的18米翼展版本並沒有區別。它有42千瓦的無刷電機和SAFT VL41M鋰離子電池，這同大部分歐洲衛星和F35聯合攻擊戰鬥機是一樣的。然而通過使用更好的電池充電程序，工程師們做到了將爬行高度提升了500米，充一次電就能使其最高飛到3500米。這款優秀的德制飛機價格為20.5萬歐元（約26萬美元），其中包括機載充電器的花費。

金牛座電鍍G2

蝙蝠飛機公司（Pipistrel）是斯洛維尼亞的一家小型飛機製造商，由於其創辦者愛唯歐?波斯卡洛（Ivo Bosacarol）的不懈努力，它終於打進了國際市場。隨著「金牛座」——一架擁有並排座位的自啟動輕型滑翔機的起飛，該公司獲獎的高效輕型飛機生產線宣告完成。金牛座G4的原型機以其大膽的雙機身設計在著名的谷歌綠色飛行挑戰賽中勝出。它的商業化電力版本G2於同年推出。其特徵是擁有一部40千瓦的引擎和一個鋰離子電池組，一次充電便可爬升2000米。除此以外，它還有一個太陽能電池板覆蓋的拖車，可以在5小時內給電池再次充電。

我們一開始就應該相信，蝙蝠飛機公司製造電動版本的金牛座本就不是為了環保，而是為了技術的發展：電動飛機爬升更快，且比起汽油動力版本需要的起飛助跑更短。好像這還不夠。於是這家充滿進取心的斯洛維尼亞公司又設計了一架新的流線型四座飛機，命名為「豹（Panthera）」。這架飛機依靠內燃機引擎，但是蝙蝠飛機公司計劃設計出這款流線型飛機的混合動力版本和純電力版本，都帶有145千瓦的引擎。

聖汐雙雄

太陽能滑翔機的聖汐（sunseeker）家族可追溯到30年前。1990年夏天，由天才的加利福尼亞工程師埃里克?雷蒙（Eric Raymond）開發和駕駛的聖汐I號飛越美國。雷蒙是太陽能飛機傳奇人物保羅?麥克格雷迪（Paul MacCready）的門徒。他用了121小時，進行了21次飛行，完成了這次歷史性的飛越。在聖汐電子產品升級後，雷蒙決定開發一架全新的飛機，這次有兩個座位而不是一個。將太陽能電池板小心地鋪在機翼和尾部的表面後，聖汐雙雄就能夠依靠其自身產生的動力巡航了。它有一些獨特、優雅的特點，例如它的滑動頂棚可以提供任意艙位的最佳飛行視野，旋轉的平板電腦可支持下一代航空電子設備和能在iPad上運行的地圖，還有——瞧瞧，座椅的椅背還能夠完全放平呢！所以，來吧，伸個懶腰，打個小盹兒吧，只要你確定你有一個足夠警惕的副駕駛員。

前部電力主發動機推進

另一家小而精明的斯洛維尼亞公司（我們感覺到一種趨勢）LZDesign擁有現在看來似乎是很明顯的理念。公司沒有為帶有引擎的可伸縮桅杆和飛行員身後機艙里的可摺疊螺旋槳設計複雜的機械裝置，而是決定（像那些世界上最好的自啟動滑翔機一樣）把一個電動引擎安裝在滑翔機的前端，然後將電池安在隔艙（隔艙通常用來安裝兩衝程的內燃機）。

無刷引擎驅動一個超輕型炭質螺旋槳（240克），它的葉片可順著機身的弧線摺疊起來，非常優雅；當不用時，它會非常合適而隱蔽地藏進窄窄的凹槽。鉸鏈的阻力就如同昆蟲觸角的阻力一樣微不足道。（是的，滑翔機飛行員太著迷於空氣動力效率，以至於他們要把機翼上的小蟲子都清理乾淨，來減小阻力。）

前部電力主發動機推進系統安裝在一些單座飛機中，如義大利的輕型滑翔機Silent 2 Electro和立陶宛的LAK17。

作者：Michele Travierso

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