電動飛機：綠色航空“新選擇”

采用氫動力的“科納”貨運無人機(示意圖)。

　　近日，據(jù)“軍事與航空航天電子”網(wǎng)站報道，美國兩家公司共同宣布，將聯(lián)合為“科納”貨運無人機開發(fā)氫電動力發(fā)動機。如果項目進(jìn)展順利，這款無人機將成為世界上最大的氫動力零排放電動飛機。

　　電動飛機是指依靠電動機而非內(nèi)燃機驅(qū)動的飛機。依據(jù)電力推進(jìn)系統(tǒng)不同，電動飛機分為太陽能電動飛機、蓄電池電動飛機、燃料電池電動飛機和混合動力飛機?！翱萍{”貨運無人機屬于燃料電池電動飛機。

　　世界上第一架電動飛機出現(xiàn)于1957年，使用永磁電動機和銀鋅電池驅(qū)動。近年來，隨著新材料、電池等技術(shù)不斷取得突破，電動飛機的發(fā)展勢頭更加迅猛。美、日、歐盟等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)紛紛將電動飛機作為航空運輸業(yè)的新興力量，大力推動其發(fā)展。

　　“科納”作為美國最大的商業(yè)無人機，翼展26米，可從800米長的跑道起飛，攜帶3.8噸貨物和燃料，航程1667千米，預(yù)計明年開始試飛。該機采用翼身融合設(shè)計，機艙內(nèi)空間更大，可攜帶更多貨物，同時為安裝氫動力系統(tǒng)提供了足夠空間。

　　從技術(shù)上看，電動飛機具有零排放、低噪音、乘坐舒適性好、安全可靠等優(yōu)勢。波音、空客等飛機制造公司已經(jīng)在探索電動飛機在公共出行、城市物流、智慧醫(yī)療、搶險救援等方面的應(yīng)用潛力。在軍事領(lǐng)域，電動飛機以低噪隱身、便于機動等特點受到青睞。據(jù)報道，美國空軍不久前與一家航空初創(chuàng)公司簽訂合同，計劃采購9架“電動垂直起降飛機”，首批兩架將于2024年交付愛德華茲空軍基地。另外，美國空軍自2020年以來一直研究電動垂直起降飛機，滿足其在物資運輸、緊急醫(yī)療響應(yīng)等方面的需求。

　　從目前發(fā)展現(xiàn)狀看，電動飛機面臨以下技術(shù)挑戰(zhàn)。一方面，電池技術(shù)瓶頸難以突破。由于電池能量密度低，因此需要龐大的電池組，導(dǎo)致電力推進(jìn)系統(tǒng)體積龐大、占用空間多、開發(fā)成本高。同時，電池性能受溫度影響大，在低溫環(huán)境下容易出現(xiàn)電力不足、續(xù)航力下降等問題。另一方面，對天氣和環(huán)境的適應(yīng)能力差。目前電動飛機只能在良好的天氣條件下運行，遇到雨雪、雷電等惡劣天氣情況則無法飛行。

　　盡管如此，隨著技術(shù)進(jìn)步，在各種技術(shù)難題逐步得到解決后，電動飛機將迎來飛速發(fā)展階段，有望成為綠色航空的“新選擇”。