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陈根:电动飞机“麦克斯韦X-57”,有望今年升空

文/陈根

电动飞机以电能作为推进系统的全部或部分能源,是“第三航空”时代的重要标志。想像一下,这种电动飞行靠旋翼垂直起降,无需跑道,纯电设计,加之搭载自动或半自动驾驶技术,具有强适应、少噪音、低造价的特质,这无疑为城市空中出行创造了美好的前景。

可以说,电动飞机将开启航空领域新一轮创新与变革热潮,引领航空技术创新、推动绿色航空发展,并对世界航空业产生革命性的影响。当前,电动飞机正作为一条通航新赛道被资本高度聚焦。

现在,根据外媒报道,今年晚些时候,一架完全由电力驱动的小型飞机“麦克斯韦X-57”有望升空。这架飞机是美国宇航局(NASA)自2015年以来一直在秘密研发的项目。该飞机被命名为“麦克斯韦”,用于纪念19世纪的物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦(James Clerk Maxwell)

这架飞机是意大利燃油飞机Tecnam P2006T的改良版,但与原型使用的两台传统发动机不同,X-57的机翼配备了14个电动机。机翼上12个小型螺旋桨为飞机提供升力,每个机翼末端的大螺旋桨提供向前推力。事实上,动力推进正是当前电动飞机发展的一个重要难题,新能源的电力推进系统是决定电动飞机性能的关键。动力系统能否在飞行器上使用的一大核心指标就是——功率密度。

过去,蒸汽机带来了火车,内燃机带来了汽车,涡轮喷气发动机带来了飞机,这中间的内部规律是每一种交通工具对功率密度要求不同。以前由于成本原因和控制半导体的不成熟,电动机主要聚焦小功率高转速的应用,随着半导体发展,符合航空标准的大型无刷电动机的功率密度已经能达3-4kw/kg,相当于80年代直升机涡轴发动机的功率密度。

对于NASA的这台“麦克斯韦X-57”来说,这已经是一个特殊的设计,使飞机能够在高速飞行中脱颖而出,还可以使用升降螺旋桨进行起降,并在飞机巡航阶段收起。

目前,各个国家和各个商业巨头都在加快布局电动飞机的步伐,比如,马斯克曾表示,自己想打造一架垂直起降的电动飞机,但由于手上的事太多无暇涉及该领域,他认为未来交通行业会从电动汽车转为电动飞机。但电动飞机的未来将如何发展还尚未可知,这也值得我们的期待。

关键词: 电动飞机 麦克斯韦 功率密度 垂直起降 动力系统

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