西門子、空客和羅爾斯?羅伊斯三巨頭攜手發力電動飛機

西門子、空客和羅爾斯·羅伊斯三家公司近日宣布，他們將首開先河——利用大型飛機來測試混合動力電力推進系統。一架100座BAe146飛機被作為飛行試驗平台，計劃於2020年實現首飛。在接受採訪時，西門子電動飛機（eAircraft）業務部負責人Frank Anton博士和西門子電動飛機業務部E-Fan X項目經 理Wulf Roscher與我們探討了這個革命性項目。電動飛機業務部負責開展西門子所有與電動飛機相關的業務。

三大巨頭正在合力打造的E-Fan X是一架混合動力電動飛行客機測試版，它計劃於2020年飛上藍天。為此，西門子正在研發一個輸出功率為2兆瓦的電力推進系統，此舉有望打破輕型驅動系統的現有紀錄。這個推進系統源自空客與西門子從2016年開始的合作，但E-Fan X本身將在該合作範圍之外研發。

鑒於西門子現有的電動飛機業務，這個項目對於西門子而言意味著什麼？

Frank Anton：繼我們2016年與空客達成合作夥伴關係之後，這架大型飛行測試機將是電動飛機邁向混合動力電動飛機未來的一大步 。通過在飛行中測試這架測試機及其電力推進系統，我們將學會如何讓這項顛覆性創新技術在航空領域大顯身手。

歸功於我們現有的面向無人機以及超輕型和輕型運動類飛機的驅動系統，我們已經涉足航空領域。不久前，我們還推出一個用於城市電動空中出租 CityAirbus的電機原型。

現在，我們正充分運用在研發這些輸出功率級別的電機過程中積累的經驗，研製首個適用於座位數在50到100之間的混合動力電動商用飛機的解決方案。 這一發展將促使航空客運降低雜訊，同時更具可持續發展性。

你們的計劃究竟是什麼呢？

Wulf Roscher：電動飛機迄今為止開發的電力推進系統，譬如，我們「創紀錄的驅動系統」，已經擁有高達250千瓦的輸出功率。但現 在，我們正在開發適用於支線飛機的2兆瓦電力推進系統，其功率約為Extra 330LE驅動系統的8倍。支線飛機機翼上將安裝4到8個這樣的電機，為飛機的螺 旋槳或渦扇提供動力。這架飛行測試機的電力推進系統將從由機載渦輪機驅動的發電機獲得動力。起飛和爬升的動力則來自擁有700千瓦輸出功率的鋰離子電池。

Anton：我們的目標是及時將測試機的4個渦輪噴氣發動機中的一個，更換為2兆瓦電力推進系統，以按計劃在2020年實現首飛。這將 是這樣的大功率電機首次用於推進飛機！我們可以設想，在隨後的測試中，我們將再把一個渦輪發動機更換為電力推進系統。

這樣強勁的驅動系統會不會很重、很占空間呢？儘管電動交通益處良多，但這樣的驅動系統是否高效呢？

Roscher：得益於我們在高級輕量化工程和高科技材料等領域開展的大量研究工作，我們將大幅降低驅動系統的尺寸和重量。儘管我 們之前的創紀錄電機已經能夠持續實現高達5.2千瓦/公斤的功率密度，我們仍希望新的2兆瓦電機可以進一步大幅提升這一性能。

Anton：秘訣不在於材料或拓撲。我們所談論的這種超輕型推進系統之所以能夠研發並製造成功，完全是西門子PLM模擬軟體 SimcenterTM的功勞，它將所有已知的物理和技術影響納入考慮範圍。利用這項技術，我們通過迭代創建出數字化雙胞胎，從而以虛擬方式優化我們的原型機。這不僅加快了研發過程，也讓我們打造出更為強大的電機。

項目合作夥伴扮演了怎樣的角色？

Anton：空客將負責飛機總體集成和試飛，並將提供蓄電系統。羅爾斯·羅伊斯將提供一台2. 5兆瓦渦輪發電機和集成電機，用來給我們的 電力推進系統供電。除用於逆變器的電機之外，西門子還將提供配電系統。我認為，三大巨頭聯手打造的飛行測試機，將使我們朝著實現混合動力電動客機跨歐洲航行的願景更近一步！

Frank Anton博士

電氣工程師Wulf Roscher?

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