导语:电动飞机(Electric aircraft)是指依靠电动机而不是内燃机驱动的飞机,已经研制成功的可载人电动飞机主要包括太阳能、蓄电池电动飞机和燃料电池飞机等类型。电动飞机不仅比传统飞机更安静、环保和高效,电动飞机能改变我们旅行的方式,替代汽车和传统飞机。
据香港《文汇报》9月21日报道,飞机迷近期大开眼界,先是从7月开始先是见证了太阳能飞机“阳光动力2号”横跨太平洋(日本直接飞抵夏威夷),再有空客电动飞机E-Fan顺利飞越英伦海峡,标志着电动飞机也不再是遥不可及的梦想。电动飞机不仅比传统飞机更安静、环保和高效,更与传统的飞机设计大相径庭。
航空技术在上世纪急速进步,业界如今寄望电动飞机为航空发展带来第二个“黄金时代”,揭开航空史新的一页。
报道说,相比传统活塞发动机或涡轮式引擎,电能推进(electric propulsion)技术好处更多,例如电子控制的最新式电动引擎能够提供大量扭力,可有效推动螺旋桨、扇叶及轮胎。电动引擎所需零件较少,也减少了出现零件磨损或破损的机会。不过最令航空业界兴奋的是电能推进有能力打破现有飞机设计限制,让一些颠覆传统飞机设计的概念成真,而个中玄机在于“分布式电能推进”(DEP)。
电动飞机
据报道,“分布式电能推进”概念在于利用一系列电能螺旋桨,取代现有飞机笨重的喷射引擎,而且不一定要安装在机翼下,可按需要设置在机身不同位置。这除了允许打造出外表截然不同的飞机外,也可以减少机翼面积及重量,节省燃料。同时每个电能螺旋桨能够单独控制和运作,通过调节飞机不同部位的推力,有助机师更好应对飞行环境改变,例如突如其来的强风或气流。
美国太空总署(NASA)已利用DEP打造小型飞机Sceptor,预定2017年开始试飞。已在NASA研究新型飞机设计超过30年的穆尔表示,“分布式电能推进”将从根本上改变飞机设计,若Sceptor测试成功,这技术有望在10年内融入小型客机,它们将达 致零排放及极度安静,营运开支也会较现在少30%。
电动飞机概念最早可追溯至1973年的西德,直至近年航空业界才不断取得突破,令电动飞机越来越有希望真正投入使用。除了前面提到的“阳光动力2号”及E-Fan外,德国斯图加特大学研发的两座位电动飞机E-Genius,也在今年7月成功往返德国和意大利,成为首架飞越阿尔卑斯山脉的全电动飞机。
目前电动飞机仍有多项重大技术障碍需要跨越,当中最棘手的在于电池容量和推力。虽然近年电池技术发展飞跃,但续航力相对传统飞机仍有明显差距,例如E-Fan所用的锂离子电池只能支撑约一小时的飞行。另一方面,超导体的技术和研究未足以为飞机提供理想的推力,使得电动飞机在性能上仍然难跟传统飞机相比。不过航空业普遍认为,民航飞机寿命长达20至30年,所以大家与其急于一时不如放眼未来,业界普遍对电动飞机及其技术发展前景感到乐观。
蛋君说:各类电动飞机发展面临的最大技术挑战是电动力推进系统关键性能指标低、技术不成熟、重量过大,仅能满足电动飞机的最低使用要求。此外,电动力推进系统实用性、安全性和可靠性有待提高。电动力推进系统重量过大是电动飞机设计的最大难题。
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