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為了讓飛機噪音更低、更節能,他們做了這些嘗試

在一個無人機可以送比薩的世界裡,

人類最瘋狂的交通夢想終於要實現了。

混合動力飛機並不僅僅是一種夢想。

Zunum Airo公司最近從Jet Suite公司

拿到了100架混合動力飛機的訂單,

預計2020年交付使用。

Zunum Aero日前在一份聲明中表示,JetSuite計劃向全美拓展業務,最終將購買100架12座的飛機。

2020年完成首架

混合動力飛機生產

Zunum Aero公司,是波音和捷藍航空聯合投資的電動飛機創業公司。這家公司研發的電動飛機將來有可能徹底改變短途航班的發展方向。

Zunum Aero公司創立於2013年,計劃2020年完成首架混合動力飛機的生產。目前,它稱其正在與美國聯邦航空管理局合作,制定電動飛機的認證規則,預計一整套標準將於2018年完成。

Zunum Aero公司目前正在設計和生產10-50座、航程為700英里的電動飛機,並計劃在2030年推出航程1000英里的電動飛機。

混合動力飛機

2025年投入商用

2017年12月28日,空中客車公司、勞斯萊斯公司和西門子公司聯合宣布,將攜手開發名為「E-Fan X」的項目,共同研發混合動力飛機,以節省燃油並減少溫室氣體排放。

據BBC等媒體報道,裝有電動發動機的混合動力飛機預計將在2025年投入商用。 「我們認為混合動力技術在航空領域非常有前景,」空中客車公司技術主管保羅·葉廖緬科說道。媒體記者從新聞發布會上得知,每家參與「E-Fan X」項目的公司都會為項目投入巨資。

「E-Fan X」的改裝飛機預計在2020 年首飛。版權:Airbus

據報道,由勞斯萊斯汽車公司提供的電力發動機會被安裝在飛機後部,而燃油動力的渦輪機將為它供能。多餘的能量會被儲存在電池中,以備飛機起飛和降落時使用。研究人員將於2020年前首次試飛混合動力飛機。

勞斯萊斯公司發言人告訴記者,公司要把輕量化做到極致———「傳統的燃油引擎、電力發動機和儲能系統會被集成到一起以減少飛機重量。」「E-Fan X」項目發言人透露,電池和冷卻設備的重量是研究中的瓶頸。她還說,以現有的科技水平,還不能研製出完全依靠電力的飛機。

未來20年

將運用於短途航線

混合動力飛機具有省油、安靜和「綠色」等優勢。BBC指出,未來20年內,全球大型飛機數量將會翻倍,而混合動力飛機是減少氮氧化物和二氧化碳等溫室氣體排放的有效途徑。

根據歐洲委員會的減排要求,歐洲的航空公司要在2050年前減少60%二氧化碳排放、90%氮氧化物排放和75%的雜訊。BBC認為,歐洲委員會的減排政策是「E-Fan X」項目的驅動力之一。

無線能量傳輸飛機模型。

在混合動力飛機領域,「E-Fan X」項目並非一枝獨秀。BBC報道,易捷航空公司將在10到20年內將電力飛機用於短途航線,賴特電機公司也將在10年內開通從倫敦到巴黎的「電力航線」。

挪威擬2040年

短途全用電動飛機

今年3月17日,挪威機場運營商阿維諾爾公司說,打算2040年讓全國所有短程航線改由純電動飛機執飛,鞏固這個北歐國家在電動運輸領域的領頭羊地位。

阿維諾爾公司首席執行官達格·福爾克—彼得森說:「我們認為,所有飛行時間不超過1 .5小時的航班可引入純電動飛機,」包括挪威國內和飛往北歐鄰國的航班。

該公司計劃從2025年開始招標測試一架為商業航線設計的19座小型電動飛機。福爾克—彼得森說,阿維諾爾公司要成為「全球首家」向電動空中運輸轉型的機場運營商。

2010年9月2日,歐洲航宇集團公司全電飛機Cri+Cri在巴黎首飛。

挪威是歐洲西部最大油氣生產商,全國處於運行狀態的電動汽車依市場份額衡量均高於全球任何國家。2017年,挪威新註冊車輛中半數以上是電動或混合動力汽車。而且,多個電動汽車項目正在落實中。

官方數據顯示,挪威航空運輸業國內航線的溫室氣體排放占這一北歐國家排放總量的2.4%;如果算上國際航線,佔比超過翻番。福爾克—彼得森說:「如果實現目標,空中旅行給氣候帶來的不再是麻煩,而是解決方案。」另外,電動飛機至少能讓噪音和運營成本減半。

好事多磨

電動飛機試飛墜毀

今年5月31日,西門子公司披露,一架電動飛機在匈牙利試飛期間墜毀,機上兩名飛行員喪生。該事故發生在布達佩斯附近的一個機場。事故發生在後,西門子已採取「預防措施」,將其馬格努斯電子聚變(Magnuse Fusion)飛機停飛。

一架電動飛機在匈牙利試飛期間墜毀,機上兩名飛行員喪生。

西門子在一份聲明中說:「可以證實,一架試驗飛機發生了事故,該飛機使用的是我公司生產的電力推進裝置。我方正與當局密切合作,以便弄清原因。」

馬格努斯電子聚變是一款全電動雙人座飛機,於兩年前開始飛行,並經過了200多個小時的飛行測試。

西門子是全世界探索電動飛機可行性的眾多公司之一。其支持者認為,乘坐電動飛機旅行更便宜、更安靜,也更環保。

由純電力

轉向混合動力

但是,實現上述目標須藉助包括生物燃料、油電混合動力等中間技術。

歐洲空中客車公司、美國波音公司都在探索電動飛機的可行性。空客去年放棄100%依靠電力的飛機項目,與英國發動機生產商羅爾斯羅伊斯公司、德國西門子合作,重新研發混合動力飛機。

「陽光動力」號太陽能飛機。

優點

最突出的優點是節能環保,效率高能耗低,同時實現接近零排放,雜訊和振動水平很低,乘坐舒適性好,是名符其實的環境友好飛機。

缺點

動力表現遠不及燃油,航距會受限,安全性能也不盡如人意。而且電池的能量密度也較小,電池的體積就需要相應加大。

發展歷程

混合動力飛機是指依靠電動機等來源,而不靠內燃機驅動的飛機,電力來源包括燃料電池、太陽能電池、超級電容器、無線能量傳輸或其他種類的電池等。

已經研製成功的可載人電動飛機主要包括太陽能飛機、蓄電池電動飛機和燃料電池飛機等類型。

1957年6月30日,第一架電動飛機模型試飛成功。

2003年9月,美國國家航空航天局研製出無線能量傳輸(Power Beaming)電動飛機。

2009年7月7日,世界上首架利用燃料電池驅動的有人駕駛飛機在德國漢堡升空,實現二氧化碳零排放。

2010年4月7日,瑞士的「陽光動力」號太陽能飛機首次成功試飛,同年7月8日,完成26小時晝夜試飛,證明了晝夜飛行的可行性,打破了太陽能飛機不能晝夜飛行的歷史紀錄。

2010年7月8日,太陽能飛機首次完成26小時晝夜連續飛行。

2012年5月24日,瑞士一架太陽能動力載人飛機首次嘗試從瑞士到摩洛哥的洲際飛行,全程使用太陽能動力。

截至2012年6月,世界上已經完成研製的電動飛機多數屬於實驗性質的試用品,包括有人駕駛和無人駕駛飛機。

2012年,Volta Volare公司設計製造了電動飛機GT4,其後成功進行了飛行測試。該款混合動力的飛機其引擎可通過電力或汽油來驅動,可乘坐4名乘客。美國著名科普雜誌《大眾科學》對於這架飛機做出如下評論:「這是有史以來第一架可以量產的電動飛機」。

同年,Volta Volare公司接受上述混合動力飛機的11張訂單,並在2013年交付購買者使用。GT4僅通過電動引擎就可以連續航行300英里;如果再配合汽油引擎的話,該飛機將可以航行1000英里。當電動引擎的電量降低到一定程度時,備用引擎將會自動啟動。

2017年4月,在TED大會上,創業公司Kitty Hawk的空氣動力負責人Todd Reichert播放了一段視頻:一個極限運動愛好者裝扮的人騎在一個大碟和摩托車結合體一樣的「飛車」上,飛了起來。此後,貝爾直升機、Uber、空客等等都宣布了自己的電動飛機計劃。

2018年1月底,波音宣布旗下風投公司BoeingHorizonXVentures投資了一家電池創業公司Cuberg。據悉,這家美國初創公司正在研發一種高性能且穩定的電池技術,未來可能服務於工業、航天領域。

供稿:瀅

來源:南方都市報《地球周刊》

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