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怀化西门子总代理商
产品时间:2020-11-23
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钢铁鸟的电气之心

 

Extra Aircraft公司制造的电动特技飞机已成功完成首飞,其创纪录的电机是由西门子研发的。

2015年,西门子推出一台强力的电动飞机电机。它的重量仅为50公斤,但功率却高达260 千瓦,拥有*的超高功率重量比。但是,它将创造航空历史的原因却不止于此。西门子专家还将这台电机及整个动力总成系统安装到了Extra 330LE这台两座飞机上。

西门子中央研究院的Frank Anton表示:“这次首飞是电气航空驱动史上的一座里程碑。”Anton及其团队助力实现了首架250千瓦级电动飞机的诞生。这架飞机符合欧洲航空安全局的飞行条件以及德国联邦航空局的相关规定。

航空史上的里程碑

这架飞机从德国中北部Hünxe镇附近的一场起飞,飞行10分钟后安全降落。此后,它又多次完成试飞。这意味着西门子现在拥有了为中等功率飞机打造的电机。对于飞机制造商Extra公司而言,这个项目也具有特殊意义。公司创始人暨总经理Walter Extra指出:“看到我们制造的特技飞机首次依靠电机飞上蓝天,我们感到非常自豪。”

Extra 330LE首飞是拥有CS23适航认证的电动飞机有史以来*次飞上蓝天。

特技飞机:测试电机的理想之选

西门子为什么对特技飞机感兴趣呢?特技飞机非常适合测试电力驱动系统。它足够强劲,可以在三个轴向上急剧加速,使动力总成在飞行中达到其极限。今后几年,这架飞机将是用于分析和优化各组件间协调性的理想之选。

这架飞机搭载了西门子提供的SP260D电机和换流器,以及斯洛文尼亚Pipistrel公司提供的电池组。螺旋桨由巴伐利亚企业MT Propeller公司制造。SP260D电机是西门子与合作伙伴Grob Aircraft公司共同研发的。作为德国航空研究项目的一部分,这个项目得到了德国联邦经济事务与能源部的资助。

为了安装这些驱动组件,飞机必须满足若干条件。Anton解释道:“它必须极其牢固,经全面认证,而且拥有尽可能大的运载能力。”最终成型的飞机配有管型格式框架,便于轻松安装组件和随时改装。

这架飞机配备了输出功率高达260千瓦、重量仅为50公斤的西门子电机,其功率重量比达到了破纪录的5千瓦/公斤。

足以支持区域航线?

Extra Aircraft公司并非西门子在航空电气化领域里的合作伙伴。西门子也与其他中型制造商合作开展试点项目,以提高人们对电气驱动系统实用益处的认识。例如,2016年4月,一架名为“Magnus eFusion”的两座训练机成功完成首飞。这架飞机将被用于探索如何改装电池系统以满足航空电气化的需求。此外,西门子和空客公司正在开展一个大规模合作项目:两家公司想要在2020年之前,证实混合动力—电力驱动系统用于百人以下的区域航班的技术可行性,这一发展将要求功率级别达到10兆瓦级。

电力驱动系统如何影响环境

Anton说:“我们坚信,电力驱动系统将在航空领域起到不可替代的作用。”他的预测是有理由的:欧盟委员会希望在2050年之前将航空业的总二氧化碳排放量减少75%。随着航空运输量稳定增长,实现这一点的途径是采用新技术。

这架飞机即将首飞之际,西门子eAircraft项目经理对其推进系统进行最后检查。

管型格式框架让工程人员可以轻松又灵活地安装诸如电机、换流器和电池等单独组件。

创纪录的电机助力首飞。平稳降落之前,Extra 330LE在空中共飞行了十分钟。

飞机首飞成功后,Extra Aircraft公司创始人Walter Extra(左)与西门子中央研究院eAircraft项目负责人Frank Anton愉快合影。

航空电气化是解决二氧化碳排放问题的方法之一。Anton解释道:“混合动力—电力驱动系统用电力推动螺旋桨或涵道风扇,并利用针对稳定飞行性能进行优化的燃气轮机进行发电。”辅助电池功率可用于飞机爬升过程。

这个概念将能量转换与推力的产生相分离,这为飞机研制开辟了新的可能性。这是因为,这种配置让相关人员可以单独优化中央能量转换系统和分布式推进力生成系统。这样的系统在减排等方面潜力巨大:西门子专家预计,它可将燃料消耗量和污染物排放量最多减少50%。

不仅如此,电动飞机比常规飞机噪音更小。这不仅将造福机场附近的居民,也能让飞机运营商从中受惠,因为有了安静的驱动系统后,公司就可以开通目前因为噪音原因而被禁飞的傍晚和夜间航班。这可以大幅提高飞机的运载能力利用率,从而提升业务模式的盈利能力。

西门子专家致力于不断改善组件的功率密度、效率和可靠性。不过,他们的目的不仅是优化,他们还总是设想这个驱动系统即将飞上蓝天的情景。德国航空业先驱Otto Lilienthal是这样描述这种远大志向的:“发明飞机意义很小,建造飞机比之稍好,而让飞机飞上蓝天则意义非凡。”

 

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