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混合動力飛機,比普通飛機更安全嗎?

西班牙阿珂賽特航空航天公司(Axter Aerospace)研製了一款用於單引擎小飛機的新型混合動力電動裝置。該混合動力電動裝置有特定意義,其研製目的不是為了節省燃油、降低碳排放、拯救地球,而是拯救生命,包括飛機內的乘客和飛機下面的地面人員的生命。

混合動力飛機,比普通飛機更安全嗎?

輕型飛機不僅對電影明星和其他名人具有危險性,這些名人可以在沒有採取正確防護的情況下,隨意地駕駛飛機,很多按照正確方式駕駛輕型飛機的人也死於空難。在高空飛行時,輕型飛機曾出現發動機停轉,或者在任何高度飛行時,輕型飛機的密封圈飛出,這樣的飛行無異於買了一張墜向地面的單程票,或者情況還更加糟糕。為了應對這些情況,除了座位上的安全帶之外,阿珂賽特公司製造的混合動力電動裝置也是一種選擇。

混合動力電動裝置的機殼安裝在標準Rotax912或914噴氣發動機和螺旋槳之間。只要飛行員啟動開關,該電動裝置就能向飛機動力系統輸出30千瓦(約40馬力)功率。這套電動裝置能讓輕型飛機在不耗油的情況下,以滑翔方式著陸,或者作為短距和重載情況下的起飛輔助裝置,此功能招人喜愛;而其真正的設計目的是如果在空中飛行時飛機發動機停轉,此電動裝置能為飛行員爭取更多的處理時間。

該混合動力電動裝置在一架輕型飛機上進行了多次測試,僅靠其電動機提供的動力,飛機能達到每分鐘200英尺的爬升速度,並且能在空中飛行7分鐘。7分鐘的飛行時間,不一定能讓飛機飛到目的地,卻完全能讓飛行員將飛機飛至安全區域。

這套電動裝置已經取得了西班牙的相關飛行證書,可在配件市場購買。如同外界猜想的那樣,該電動裝置配置鋰電池。由於該電動裝置屬於外圍設備而不是作為飛機整體部件進行製造,飛機發動機的發動還得依靠原有起動電機。此情況讓人感到難堪,因為讓混合動力電動裝置的電機能毫無壓力地輸出足夠的低轉速扭矩;就整體而言,混合動力電動裝置還能被簡化。大概,混合動力電動裝置的電動機在運行時不會大幅增加表面摩擦或慣性。

該電動機的具體設計十分簡潔,就重量功率比而言,很多高效電動機屬於所謂的「外轉電動機」。通常,外轉電動機的外轉子圍繞電極線圈旋轉(就像光碟驅動器),而在飛機里,外轉電動機輸出的扭矩和最低轉速要優於內轉電動機,而二者的用銅量卻是一樣的。此外轉電動機安裝在能直接驅動螺旋槳的位置,避免了笨重、拖拉且效率低下的驅動方式。

三相無刷外轉電動機設計已經成為了動力傘行業的主流電動裝置。例如,黑鷹直升機內配置了一台只有區區幾磅重的外轉電動機,其輸出功率卻能達到驚人的14馬力。一旦外轉電動機與可摺疊流線型螺旋槳以合適的方式相匹配,就能輸出120磅的推力。如果有人要試一試這套混合動力電動裝置,現在只要花不到1000美元就能購買一套。從上圖可以看出,只要你的脖子足夠強壯,你甚至能將這套裝置安裝到一個頭盔上。

就在幾天前,一架電動飛機首次成功地飛越了英吉利海峽,輕型飛機航空業也看到了自己的未來——電動裝置就是輕型飛機的未來。真正的燃油噴氣發動機將專門用于飛行任務(事關物理學原理,朋友們,要習慣這一點),但想阿珂賽特這樣的混合動力裝置將毫無疑問地有助於解決飛機在飛行中出現的問題。

作者寫於2015-08-10
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