瑞典哈特航空的X1技术验证机日前从美国纽约州普拉茨堡国际机场起飞,最高爬升至335米,完成滑行、起飞、爬升、空中机动和降落等完整飞行流程,历时27分钟。这是迄今实际完成飞行的全球最大纯电池驱动飞机。
此次飞行中,X1全程仅靠电池,其电推进系统输出功率超过1兆瓦,而整次试飞消耗的电力成本约5美元,约合人民币33.8元。这一数字听上去极具吸引力,哈特航空也将较低的能源成本视为推动电动航空商业化的重要优势之一。不过,从“飞起来”到“飞得远”,电动航空仍面临技术挑战。
11吨级全电动飞机接近商业规模
过去几十年,电动飞机的发展一直受到一个基本制约:电机足够高效,但电池还不够“轻”。说到底,电动飞机的天花板,在于电池。
与汽车相比,飞机对重量极其敏感。汽车可把沉重的电池装在车底,通过车轮在地面上运动,而飞机则必须把电池整个带上天空。传统燃油飞机在飞行过程中不断消耗燃油,飞机重量随之下降。相比之下,纯电池驱动飞机即使电量不断减少,电池本身的质量却基本保持不变。因此,为了获得更长航程而增加电池,飞机也会更重。
去年,美国佐治亚理工学院研究人员在《应用能源》发表研究指出,电池能量密度、功率需求和安全性,是电动航空发展面临的主要挑战。其中,能量密度直接关系到飞机能携带多少电量,也决定了电动飞机能飞多远。因此,之前的电动飞机大多集中在轻型、小型航空器领域。X1此次首飞,则把纯电池驱动飞机的体量向前推进了一大步。
翼展32米、起飞重量超过11吨的X1,尺寸已接近传统支线涡桨飞机。《印度快报》网站报道称,X1的飞行证明了纯电池驱动已能在接近商用客机的规模上工作。
但X1还不是一架准备投入商业载客的飞机,只是一架全尺寸技术验证机。哈特航空介绍,X1按照ES-30量产机型的构型打造,主要用于验证关键技术、气动性能和飞行性能,为后续商业飞机开发积累数据。
中国电动固定翼探索实际应用
与X1相比,中国电动固定翼飞机的研发较早从轻型飞机切入,并探索电动飞机适航审定和实际运行。
2024年12月,辽宁通用航空研究院杨凤田院士团队研制的RX4E四座电动飞机取得中国民航局颁发的型号合格证,标志着国内唯一可商用的电动固定翼飞机RX1E-A正式迈入批量化生产。该机按照CCAR-23部《正常类飞机适航规定》研制,最大起飞重量1260公斤,动力锂电池总容量70千瓦时,电推进系统最大功率140千瓦,最大续航时间可达1.5小时。
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