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全球首个全电动飞机型号认证书发出

2020-07-28Alan

环球飞行 2020年6期
关键词:型号电动电池

Alan

从夜晚“飞”出的飞机制造公司

来自斯洛文尼亚的Pipistrel公司是世界领先的轻型类飞机设计和制造商,拥有超过25年的丰富技术与知识储备,在电动飞机、航空培训等领域处于领先地位。

该公司成立于1989年,曾是南斯拉夫第一家私人飞机制造商,其前身为Ivo Boscarol的个人工作室,从制造摩托滑翔机演进到制造轻型飞机。

1991年南斯拉夫联盟崩溃解体之前,受当时政府法律限制,其国内私人造飞机属于违法业务,因此工作室的原型机试飞只能在天色暗下来后、黎明到来前进行,于是被当地人戏称这个工作室为Pipistrel(蝙蝠),想不到这个昵称被创始人Boscarol欣然接受,还成为了公司的商标!

与波音、空客等航空业巨头相比,Pipistrel公司生产的飞机规模要小得多。资料显示,截至2017年6月该公司只生产过1500多架轻型和超轻型飞机,其中大部分为螺旋桨固定翼。

1995年,Pipistrel首次以合法的身份出现在公众面前,公司携作品“Pipistrel Sinus”参加了Aero Friedrichshafen欧洲通用航空展,Sinus的简约结构设计和高燃料效率为人称道,之后公司所有飞机都延续了这两个设计目标。

2007年,Pipistrel在汽油动力超轻飞机Taurus的基础上改良出了电力版的Taurus G2。其创新之处在于将引擎从原来的16公斤缩减到了11公斤,功率却提高了33%至10千瓦,这足以支持总重不超过0.55吨的飞机在270米长的跑道上起飞。

2011年,Pipistrel报名参加了由NASA和谷歌赞助的绿色飞行挑战赛,主办方谷歌要求参赛的14家厂商制造出能在2小时内飞行321.86公里飞机,起飞距离不超过609.6米且每位乘客的平均燃油消耗不能超过1加仑汽油或相当电能。

为了达到这一苛刻的要求,Pipistrel公司放弃了改进Taurus G2参赛的想法,直接重新立项,在流体动力学超级计算机上设计出了四座双机身的电动飞机Taurus G4。该机长7.27米,宽21.46米,空重1500公斤,电池占了重量的一半;中置的两米直径电动双叶发动机功率高达145千瓦,打破了当时的世界纪录。

令人吃惊的是,Taurus G4从概念到被制造出来只花了5个月时间,首飞是在2011年8月12日,次月就参加了绿色飞行挑战赛并一举夺得冠军,揽获135万美元奖金。

每小时只需花费3美元

2014年1月,Pipistrel公司入选了欧盟委员会发起“地平线2020”計划,目标是研制出使用清洁能源且能实际投入运营的飞机。Pipistrel采用与西门子合作的方式研发电动飞机项目,并迅速进入原型设计阶段,其代号“WATTsUP”。

2015年9月,Alpha Electro原型机就被制造出来,之后在工厂车间和试验场地中完成了功能测试与安全性测试。2017年10月申请到澳大利亚民用航空安全管理局的特殊适航证书,在南半球最繁忙的机场试飞完成后,它被转交给澳大利亚的飞机运营商Electro Aero正式商用。

2018年1月11日,Pipistrel第一次在澳大利亚珀斯机场上空试飞两座位的“Pipistrel Alpha Electro”电动飞机。

这架飞机以两个锂离子电池提供动力,几乎可以像电动汽车那样悄无声息地滑行。它可以在空中持续停留1个小时,备用电源可支持额外30分钟飞行。据推测,这种电池总共可以支持飞机飞行1000个小时。位于Jandakot机场的充电器可以在一个小时内为电池充满全部电量。

澳大利亚Electro.Aero公司创始人约书亚·波特洛克表示:“电力推进比汽油发动机简单得多。在汽油发动机内,有数百个运动部件。”与使用航空燃料的传统飞机相比,电动飞机的飞行成本更便宜。例如,使用Alpha Electro的引擎,每小时只需花费3美元。

电动飞机商业化使用的第一步

此次获得EASA认证的Velis Electro以Pipistrel Virus机身为基础,是一架教练机,同时也是Velis训练系统的核心,因此设计重点为操作和维护简单,而不影响安全性。

这款双座飞机的设计相当紧凑,机长6.5米,翼展35英尺(约11米),总重1323磅(约600千克)。它使用了一台Pipistrel E-811电动飞机发动机,由两块11千瓦时的液冷锂电池驱动,使它的巡航速度达到100英里/小时(181千米/小时),升限为12000英尺(3700米)。

由于采用电池供电,Velis Electro的续航时间只有50分钟。如果该飞机用于一般运输,这有可能是一个问题。但是其电力推进系统确实给它带来了一些优势,作为教练机 ,其中最重要的是其简化的操控方式和快速升空的能力。

据Pipistrel公司介绍,Velis Electro的电力推进系统拥有传统动力系统两倍的寿命,而且由于它的运动部件较少,所以维护起来更简单、更便宜。此外,它还有一个机载健康监测系统,以减少故障发生的几率,液体冷却系统也有助于它承受电池热失控事件和碰撞负载。

Pipistrel Velis Electro的型号认证是电动飞机商业化使用的第一步,这也是实现无排放航空的需要,Pipistrel公司创始人兼首席执行官Ivo Boscarol说:“我们的电动飞机是一个很好的选择。它比其他飞机安静得多,完全不产生燃烧气体。同时它也让其他电动飞机设计者相信,电动发动机和飞机的型号认证是可能的。Pipistrel单独进行型号认证的发动机也可以提供给其他飞机OEM厂商。” 他还认为,对于Pipistrel来说,这一成绩为未来eVTOL和多座氢动力项目注入了更多动力。

2017年就已布局中国

此次认证同样也预示了,纯电动飞机正在成为传统飞机市场的实力“搅局者”。

欧洲航空安全局通用航空部部长多米尼克·罗兰表示:“对于欧洲航空安全局来说,这架飞机的型号认证标志着一个重要的双重里程碑:2020年5月18日,我们对其发动机进行了型号认证,将其作为第一台电动发动机——现在,我们已经对驾驶该发动机的飞机进行了第一次型号认证。这是一个真正开创性的项目,为未来的电动发动机和飞机认证带来了许多经验教训,无疑是未来几年符合环保目标的增长领域。”

Pipistrel將于2020年向7个不同国家的客户交付首批31台Velis Electro。一位来自瑞士的客户表示:“我们深信,在日常飞行学校环境中,电子飞行具有很好的适用性。最初,我们将在瑞士的10个机场分配12架飞机。每个基地将配备150平方米的光伏电池板,每年在Velis Electro上发电12000个飞行小时。我们很高兴为客户提供最环保的培训。”

值得一提的是,作为2016年中东欧国家领导人会晤达成合作意向的一部分,中国民航总局认可了该公司研制的4款机型,Pipistrel公司早在2017年12月就与江苏镇江市句容市镇府签署了通用航空飞机制造项目投资合作协议,并成立了新的合资飞机制造公司“蝙蝠亚澳通航科技(江苏)有限公司”。

该项目的正式核准,不但使江苏句容市成为“蝙蝠中国”公司总部所在地,还将市场覆盖中国在内的东亚及东南亚15个国家。据悉,该项目建设期为两年,主要生产Alpha Electro机型飞机,年产300架。

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