用上混動(dòng)技術(shù)的飛機(jī)既節(jié)能又環(huán)保?燃料電池立大功
“電-電混合動(dòng)力飛機(jī)則有所不同。”康桂文表示,氫燃料電池放電速率較慢,難以快速達(dá)到起飛功率,起飛階段需要鋰電池加以輔助。因此,電-電混合動(dòng)力飛機(jī)的工作模式是在起飛階段同時(shí)使用氫燃料電池和鋰電池提供動(dòng)力,巡航階段只開啟氫燃料電池,降落階段既可以單獨(dú)使用氫燃料電池也可只啟動(dòng)鋰電池。
相比傳統(tǒng)的燃油動(dòng)力飛機(jī),混合動(dòng)力飛機(jī)除了具備環(huán)保優(yōu)勢,還能夠大幅度降低運(yùn)營成本并提高乘坐舒適性。美國混合動(dòng)力飛機(jī)初創(chuàng)公司ZunumAero評(píng)估認(rèn)為,由于電動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行振動(dòng)更小,飛行過程中的噪音也可減少75%。
“此外,混合動(dòng)力飛機(jī)相當(dāng)于有兩個(gè)動(dòng)力系統(tǒng),可以互為備份,一旦飛行過程中有一個(gè)出現(xiàn)問題,另一個(gè)能夠保證安全滑翔降落。”康桂文說。
目前主要集中在搭載數(shù)人的小型飛機(jī)上
“當(dāng)前國內(nèi)外對混合動(dòng)力飛機(jī)的研發(fā)還處在開發(fā)階段,沒有達(dá)到實(shí)際應(yīng)用的程度。”康桂文說道,由于現(xiàn)階段電池和電動(dòng)機(jī)技術(shù)的限制,大飛機(jī)上的航空發(fā)動(dòng)機(jī)是無法用電動(dòng)機(jī)替代的。由于飛機(jī)滑跑階段發(fā)動(dòng)機(jī)為部分功率運(yùn)轉(zhuǎn),燃油燃燒效率低,因此國際上正在研究使用電動(dòng)系統(tǒng)助力大型飛機(jī)滑跑。波音、空客等公司正在進(jìn)行載客100人左右的混合動(dòng)力支線飛機(jī)的論證,但目前尚未公布詳細(xì)的技術(shù)方案。
“因此,現(xiàn)在關(guān)于混合動(dòng)力飛機(jī)的研究主要集中在小型飛機(jī)上,特別是用于通用航空領(lǐng)域,如‘專業(yè)作業(yè)’的森林尋險(xiǎn)、緊急救援以及‘消費(fèi)作業(yè)’的私人飛行執(zhí)照培訓(xùn)、娛樂飛行等?;旌蟿?dòng)力小型飛機(jī)也處于飛行驗(yàn)證階段,沒有進(jìn)入商業(yè)運(yùn)營。”康桂文談道。
國內(nèi)方面,2016年底,由沈陽航空航天大學(xué)遼寧通用航空研究院和大連化學(xué)物理研究所合作研制的首架有人駕駛氫燃料電池試驗(yàn)機(jī)在沈陽試飛成功。我國成為繼美、德之后第三個(gè)擁有該技術(shù)的國家。
該飛機(jī)在RX1E電動(dòng)飛機(jī)基礎(chǔ)上進(jìn)行改裝,采用大連化物所研制的20千瓦氫燃料電池為動(dòng)力電源,配合小容量輔助鋰電池組,儲(chǔ)氫方式為機(jī)載35MPa氫儲(chǔ)罐。飛機(jī)在起飛和大速率爬升時(shí)由燃料電池和鋰電池組共同提供動(dòng)力電能,在巡航階段完全由燃料電池提供電能,并為鋰電池組充電。飛機(jī)飛行高度320米,全程零污染排放。












