當(dāng)我們談航空電推進(jìn)的時(shí)候，我們談些什么

談一談，什么是航空電推進(jìn)？

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，航空電推進(jìn)技術(shù)就是將電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，驅(qū)動(dòng)飛行器進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。利用燃料驅(qū)動(dòng)的航空燃?xì)鉁u輪發(fā)電機(jī)與電池組配合來(lái)產(chǎn)生或存儲(chǔ)電能，通過(guò)渦輪和電動(dòng)機(jī)的不同耦合方式來(lái)將電能轉(zhuǎn)化為軸功率，從而驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇或分布式風(fēng)扇產(chǎn)生飛行器所需的動(dòng)力。

談一談，為什么要發(fā)展航空電推進(jìn)技術(shù)？

航空電推進(jìn)技術(shù)能夠讓我們的旅程更清潔、更便宜、更舒適。

航空工業(yè)一直是全球工業(yè)中的碳排放大戶，根據(jù)EDGAR（全球大氣研究排放數(shù)據(jù)庫(kù)）的數(shù)據(jù)，2020年國(guó)際航空業(yè)排放的由化石燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳量約占全球總排放量的 1%。而航空電推進(jìn)技術(shù)通過(guò)采用氫能、風(fēng)能、光能等清潔能源，可以較少排放甚至不排放二氧化碳，從而有效減少對(duì)環(huán)境的影響，是航空業(yè)實(shí)現(xiàn)凈零排放目標(biāo)的主要?jiǎng)恿鉀Q方案之一。此外，由于獲取電能的成本可以很低、甚至是零成本，而且電推進(jìn)系統(tǒng)維護(hù)起來(lái)比較方便,使得飛行變得更加經(jīng)濟(jì)。最后，在將電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的過(guò)程中，產(chǎn)生的噪聲較小，這大大提高了旅程的舒適性。

既然有這么多好處，為什么還沒有在日常生活中見到電推進(jìn)飛機(jī)呢？

用目前的技術(shù)制造的電動(dòng)飛機(jī)實(shí)在是太重了，并且還需要額外的重量和能量用來(lái)冷卻工作部件，因此效率非常低下。航空電推進(jìn)領(lǐng)域的各個(gè)方向，包括電動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)換器、斷路器、電池和冷卻系統(tǒng)等技術(shù)，仍面臨著一些重大的難題等待我們?nèi)スタ?，以保持部件冷卻、并且最大限度地減少重量和熱量損失。

談一談，航空電推進(jìn)技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)取得了哪些成就？

2024 年 2 月，峰飛航空科技公司采用純電動(dòng)力的5座eVTOL航空器盛世龍，完成了從深圳蛇口郵輪母港飛至珠海九洲港碼頭的行程，將單程2.5到3小時(shí)的地面車程縮短至20分鐘。航空器長(zhǎng)11.6米、翼展14.5米，安裝有13個(gè)螺旋槳，最大起飛重量2,000公斤，最大載荷350公斤，最大航程250公里，最大巡航速度200公里/小時(shí)，載客能力4座+1飛行員。這是全球首次跨?？绯莈VTOL電動(dòng)垂直起降航空器航線的公開演示飛行，往返行程超過(guò)100公里。

2024 年3月，空客純電動(dòng)4座eVTOL CityAirbus NextGen全尺寸原型機(jī)在位于德國(guó)多瑙沃特的Citybus測(cè)試中心首次亮相。它采用八個(gè)電動(dòng)螺旋槳作為分布式推進(jìn)系統(tǒng)，重達(dá)2噸，翼展12米，時(shí)速120 千米，航程80千米。

此外，無(wú)人機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)制造商UAVHE公司發(fā)布了功率48kW的混合電推進(jìn)系統(tǒng)RW1-300C，Kite公司推出功率120kW的KM-120航空電動(dòng)機(jī)，UEC 聯(lián)合發(fā)動(dòng)機(jī)制造集團(tuán)在 2023 年俄羅斯工業(yè)展覽會(huì)上展示了功率500kW的混合電推進(jìn)裝置驗(yàn)證機(jī)，NASA、GE、賽峰等諸多科研機(jī)構(gòu)和國(guó)際企業(yè)也都在航空電推進(jìn)的各個(gè)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域開展了大量的研究和實(shí)驗(yàn)工作。

雖然，由于航空飛行對(duì)動(dòng)力的苛刻需求，航空電推進(jìn)技術(shù)仍面臨著諸多挑戰(zhàn)需要克服。但是，目前的研究成果已經(jīng)初露鋒芒，展現(xiàn)出了巨大的發(fā)展?jié)摿?。隨著技術(shù)研究的不斷深入，實(shí)用的航空電推進(jìn)技術(shù)將越來(lái)越成熟，為我們的飛行旅程帶來(lái)革命性的變革。