为确保航空业的未来生存,可持续性飞行能力的提高具有决定意义,因此,一场关于推进系统绿色化的竞赛正在展开。

去年12月,在法国西南部风景如画的塔布机场,随着一架验证机的首次试飞,一个属于电混动力飞机的里程碑时刻正式到来。

这款名为EcoPulse的验证机由空客集团, 达赫集团以及赛峰集团共同开发,12月试飞开启了为期八个月的飞行试验周期的序幕,试飞工作将探索并确立分布式混合推进系统的可行性。

 

 

分散载荷

混合动力推进系统属于空客集团脱碳路线图的一部分,这家航空航天巨头正在开发一系列组合方法,以转型到更加可持续的航空系统。然而,空客集团并非孤身作战,航空业要想更加环保,那将离不开全行业的努力。

混合动力是航空业转型的关键,研究表明,混合动力可以将飞机的环境影响降低高达5%。因此,EcoPulse验证机的首航代表了航空业电气化的一个重要里程碑。

那么,什么是分布式推进系统?EcoPulse的机翼上分布着一组吊舱,每个吊舱都设有一个配备高压电池的电混推进系统,以及一个配备发电机的涡轮机。

这种推进系统的排布方式以及相应的机翼气流改善了飞机的空气动力性能和结构性能,结合更加高效的钢制电动引擎,提高了边际增益。

 

Alternative propulsion engine being tested in a wind tunnel
EcoPulse吊舱正在进行风洞测试

 

推动变革的引擎

EcoPulse基于改进型达赫 TBM 900涡轮螺旋桨飞机。该机型标准化的引擎和螺旋桨系统使用传统燃料,机翼上安装有六个螺旋桨,每个螺旋桨由电池供电的50千瓦赛峰ENGINeUS电动引擎提供动力,或者使用100千瓦的辅助动力装置驱动。

传统的推进引擎用于飞机的起飞和降落,而混合推进系统则在飞机达到巡航高度后部署。由于混合动力吊舱是补充而非替代现有引擎系统,因此必须尽可能地做到轻量化和高效,而材料选择成为关键。

电工钢具有磁性,对电机定子和转子的运行至关重要。电工钢能够承受电机高转速产生的机械压力,有助于将核心能量损失降至最低。

不断提高引擎效率,将能量损失保持在最低水平,这对未来的航空业至关重要。因此,为满足这一特殊需求,航空企业正在开发新型高科技电工钢。随着更轻量、更高效的电动引擎投入使用,那些使用可持续推进系统的飞机将进一步增加航程。

 

飞行脱碳

EcoPulse的飞行测试最晚将持续到2024年年中,试飞次数最多将达到30次。通过测试最先进的轻量化电池和电动引擎系统,我们将获得有关混合动力推进系统在未来航空业应用的宝贵数据。

一边从验证机上吸取经验教训,一边评估相关技术在大型客机等各种机型上的应用办法,这是实现航空业绿色化的关键阶段。

随着钢制电动飞行技术的不断成熟,该技术有望使空中旅行变成更加可持续的交通方式,并且帮助保持世界的互联动通。

 

图片:AIRBUS 2020 – Neil Philips / Beetroot, AIRBUS 2019 – H. GOUSSE / master films