这架电动飞机刷新世界纪录

今年6月,Walter Extra首次驾驶330LE飞机升上天空。在后来的飞行过程中,系统的功能得到验证,包括发动机、电池冷却技术。
330LE可以4分钟爬升3000米

  图:德国制造的Extra全特技飞机。图/arstechnica

  

电动汽车的性能非常强大,比如特斯拉Model S P90D,它只需要2.8秒就可以加速到每小时60英里,这些我们已经见惯不惯,对于大多数人来说,电动飞机倒是鲜有耳闻。现在为电动飞机开发传动系统已经开始引起一些企业的注意。

  

11月25日,一架德国制造的Extra全特技飞机从丁斯拉肯(Dinslaken)起飞,只用了4分22秒,电动飞机就爬升到9842英尺(3000米)。Extra打破了之前的纪录,2014年电动飞机爬升到3000米用了5分32秒。一些分析人士预测,2030年之前将会出现可以搭载最多100名乘客的电动短程客机。

  

这样的飞机和纯粹的电动汽车可能不太一样。飞机是混合机型,类似于雪佛兰Volt汽车。Volt既有电力发动机,它可以为车轮提供动力,同时又可以作为发电机使用,用汽油引擎驱动。混合动力电动飞机可能会用电力发动机驱动螺旋桨或者管式风扇,用燃汽涡轮发电。

 

要达成目标,必须制造出重量更轻、尺寸合理的电力发动机,它的动力必须比现有发动机更强大。波音、空客正在开发动力重量比更加出色的发动机。德国西门子也在做同样的事,它还是领先者。2015年,西门子发布了SP260D电力发动机,重量只有50千克,可以生成260千瓦(348马力)动力,它的动力重量比相当于每千克5千瓦。

  

西门子eAircraft主管富兰克林 安通(Frank Anton)表示:“这是新的世界纪录,产业内使用的电力发动机动力重量比每千克只有1千瓦,汽车产业最好也不会超过每千克2千瓦。”

  

的确让人印象深刻,不过要进一步改进电力航空技术,西门子需要测试平台。Extra的诞生正是为了完成这一使命!

  图:德国制造的Extra全特技飞机飞到空中。图/arstechnica

  

如果你在电视上或者现场观看过红牛航空大赛,可能已经见到过Extra小型螺旋桨特技飞机,看到它快速穿过地面上空50英尺处的赛道。德国飞行员Walter Extra于上世纪80年代创办了Extra公司,他自己开发了一架飞机参加世界特技飞行锦标赛。后来,他们开发了许多超敏捷、低机翼单翼飞机,参加世界特技飞行锦标赛和红牛航空大赛,赢了许多奖项。

  

2015年,西门子开始与Walter Extra合作,用他的一架飞机开发电力发动机。原因很简单,高性能特技飞机的运营成本比较划算,得到了适航当局的认可,比如FAA,管状晶格架构使得飞机的组装与修改很简单。特技飞机可以向三个方向快速加速前进,挑战传动系统的极限,承受很大的压力,西门子可以借机验证电力引擎的性能和可靠性。

  

评估完设计之后,西门子与Extra决定将电力传动系统装进一架Extra两座330LX飞机,这是一款全特技10G两座飞机,安装315马力水平对置6气缸Lycoming AEIO-580-B1A引擎。在引擎的原位置,团队放进了西门子SP260D电力发动机和换流器,以及斯洛维尼亚Pipistrel制造的电池。飞机用德国MT生产的三叶螺旋桨推进。

  

SP260D重量只有50千克,因为它是用超轻掐丝铝合金组件制造的,电池重量只有150千克,加在一起的重量与Lycoming相应组件的重量差不多。最终,330LE的总重量约为997千克,比传统330飞机重了318千克。

  图:德国制造的Extra全特技飞机电池组件。图/arstechnica

  

今年6月,Walter Extra首次驾驶330LE飞机升上天空。在后来的飞行过程中,系统的功能得到验证,包括发动机、电池冷却技术。在电动模式下,330LE可以在天空飞行不到20分钟。虽然它有充足的时间刷新纪录,但是SP260D在最大性能下续航只有5分钟,也就是刚破纪录就没电了。

  

谈到330LE时Walter Extra表示,飞机没有安装内燃机引擎,飞行时几乎没有声音。Extra刷新了国际航空联合会C-1b级飞机的纪录,该类飞机的重量介于500-1000千克。之前这一级别飞机的最快爬升纪录是BohannonB-1创造的,1999年,BohannonB-1只用了2分20秒爬升到3000米高空,不过BohannonB-1是一架修改版RV-4飞机,安装LycomingIO-540引擎。

  

很显然,电力传动系统还有差距,它必须奋力追赶,电力传动系统必须生成10兆瓦的动力,只有这样才能让电力大型客机飞翔。电动飞机还要克服高空的温度与压力问题,工程师正在努力,让电动飞机更实用。

作者:腾讯数码

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