

工程师在设计电动飞机时,历史上一直面临两个障碍。驱动电机的电池太重,能量密度不够高,无法提供足够的动力。而且失败的后果太严重:没电几乎肯定会导致坠毁。
但据位于俄勒冈州波特兰的航空公司 Volta Volare 的创始人兼首席执行官 Paul Peterson 表示,过去几年,现成的电动汽车电池和电机已经变得足够轻便、强大且高效,使得电动——或者至少是混合动力——飞行成为可能。今年春天,Volta Volare 将开始测试其四座 GT4。该飞机采用标准机身构建,搭载类似于雪佛兰 Volt 的混合动力系统,配备电池和备用汽油发动机。
电动飞机的运行成本可能比传统飞机低得多。单引擎个人飞机进行一次 200 英里的电动飞行,大约需要花费 20 美元的电力,而航空级汽油则需要花费约 80 美元。电动马达只有一个活动部件,因此基本无需维护。Peterson 表示,这些成本的降低,加上共享所有权模式,可以大大提高个人飞行的可及性。
鸭翼前推式机身: Peterson 的团队很早就确定采用鸭翼前推式机身——之所以这样命名,是因为“鸭翼”是指飞机机头附近的一个短横翼,而后置的螺旋桨则“推动”飞机在空中飞行。机身的“三翼”设计为工程师提供了多个可以存放电池的位置。
碳纤维复合螺旋桨: GT4 的四叶碳纤维复合螺旋桨比金属或木质螺旋桨更轻,但它们足够坚固,能够承受电动马达产生的强大瞬时扭矩。
混合动力系统: GT4 可以仅依靠电池电力进行起飞、爬升和巡航,最长可达 300 英里。当电池电量接近 25% 时,电池控制器会发出信号,启动汽油发动机。发动机产生电力,为电池充电。
电动机: GT4 的电动机由两个较小电机的合并核心制成,安装在密封的铝制外壳中。它可以产生 600 马力的峰值功率,并在整个飞行过程中保持 400 马力的功率。与内燃机不同,内燃机在年度检查时需要机械师花一周时间拆卸再重新组装动力系统,而 GT4 的电动机只需通过 USB 线将笔记本电脑连接到飞机进行快速电子诊断即可。
电动汽车电池: 一个重达 900 磅的锂聚合物电池组——由 236 个独立的电池单元组成,每个电池单元的大小与一本平装书相当——为电动机供电。GT4 的混合动力系统比鸭翼前推式机身最初设计要携带的汽油发动机更轻,因此工程师增加了额外的电池来平衡飞机的重心。Peterson 说:“过去,飞行员会把铅块进进出出行李舱。现在我们可以用电池来做到这一点。”
增程汽油发动机: 一个增压的 1.5 升汽油发动机为电动系统提供备用。位于机身中央的 23 加仑油箱可容纳足够的无铅汽油,将 GT4 的续航里程延长至 1,000 英里。一旦电池技术得到改进,工程师就可以移除汽油发动机,将 GT4 改装成全电动飞机。
这篇文章本应将 EVDrive 公司列为 GT4 飞机传动系统设计的工程合作伙伴。对此我们深表歉意。