观看这架光滑的电动飞机完成其高速地面测试

爱丽丝飞机由 8,000 磅的电池驱动,刚刚完成了一次重要的滑跑演练。它的首次飞行也即将到来。
在最近一次高速测试后拍摄的飞机。Eviation

9 月 18 日,一架全电动飞机 在华盛顿州的一条跑道上加速,其前起落架离地。但它并非有意起飞:这次测试是实际首次飞行的前奏,该公司表示首次飞行“迫在眉睫”。

这架长 57 英尺的飞机,其制造商称之为爱丽丝,只是一个原型机,尽管它看起来相当光滑。未来,如果量产版能投入像 Cape Air 这样的航空公司使用,其目标将是能够搭载九名乘客及其行李,飞行时间约为一到两个小时——考虑到航程约为 170 到 230 英里。这架支线飞机前方将为两名飞行员提供空间,尽管它将获得单人驾驶的认证。

其他致力于电动飞行的公司(行业希望借此 减少碳排放)正在开发看起来不像传统飞机的飞行器。例如,Joby Aviation 的一款空中出租车能够 垂直起降,因此具有 不同的设计。但由 Eviation 公司制造的爱丽丝,看起来更像一架普通的飞机。以下是它目前的工作原理。

电池在机腹

飞机的电机需要电池供电才能提供所需的能量。不出所料,提供能量的电池位于飞机底部,那里也是飞机机身稍宽的地方。

电池很重,而且它们的 能量密度 不如普通燃料,这为电动飞行设定了重大限制。这个原型机的电池总重为 8,000 磅,这些锂离子电池是圆柱形的,这与特斯拉和 Rivian 等一些汽车制造商使用的形状相同。行李舱位于乘客舱的后面。

客舱布局渲染图。Eviation

该飞机设计的其他属性都是为了使其能够完成其预期任务——在相对短的距离内进行支线飞行——同时利用电池动力。“制造电动飞机是一场与重量的战争,也是一场与阻力的战争,”该公司首席执行官兼总裁 Gregory Davis 指出。“我们的挑战是获得尽可能高的升阻比。”

该飞机拥有细长且不后掠的机翼;细长且狭窄的机翼被称为具有 高展弦比。“我们需要拥有尽可能高效的机翼,”他说。(作为比较,可以看看像 F-16 这样的飞机的机翼,它的设计是为了性能和超音速,而不是效率。)

至于在可能的情况下将重量降至最低, Davis 表示,飞机主要由碳复合材料制成。该飞机还采用了所谓的电传操纵技术,Davis 表示,这比否则会更轻。一架 非电传操纵飞机 使用机械连接,如金属电缆,将飞行员在操纵杆上的操作转化为飞机外部的实际表面。一架 电传操纵飞机 使用计算机信号来完成同样的事情,从而消除了这些电缆或其他物理连接。

后置螺旋桨

飞机后部有两个电动机,带动两个螺旋桨旋转。这些电机由 magniX 公司制造;一家航空公司 Harbour Air 也使用 magniX 电机为一架 改装的电动水上飞机 提供动力。

Davis 表示,在爱丽丝飞机的情况下,后部的动力装置“每侧可以产生 650 千瓦的功率,因此在起飞时飞机的总功率为 1.3 兆瓦,这很棒。”

目前,该公司最终期望的量产型飞机的航程与其原型机之间存在可理解的差距,而原型机很快将进行首次飞行。“电池技术还没有到位,”他说。“电池技术,可能不出所料,是电动航空领域最大的挑战。”人们希望随着爱丽丝飞机的开发继续进行,行业——电动飞机、电动地面车辆——将不断创新。

他称这种情况为“整个行业的挑战”。他说,这款原型飞机“很好地证明了技术协同工作”。

当然,Eviation 及其爱丽丝飞机并非该新领域的唯一参与者。Beta Technologies 和 Joby Aviation 等公司正在驾驶电动空中出租车,这些出租车设计成像直升机一样起降,尽管在最近与 美国空军飞行员驾驶 的飞行中,或 飞往阿肯色州的多次旅程 中,Beta 的演示机都采用了常规起降方式。其他公司包括 ArcherWisk。最后,Kittyhawk 曾研发一款名为 Heaviside 的 单人飞机,但该公司于 9 月 21 日 宣布 将关闭公司。

在相关新闻中,一家名为 Heart Aerospace 的公司正在研发一款混合动力电动飞机 ES-30。航空网站 The Air Current 提供了更多信息,解释了 Heart 公司为何最近从一款全电动小型飞机转向一款更大的、30 座的机器,该机器还配备了涡轮发电机。

对于 Eviation 的 Davis 来说,他将他们目前的发展阶段比作 NASA 的水星计划,该计划看到了 1961 年第一位美国人在亚轨道飞行,比 1969 年阿波罗 11 号登月早八年。“我们在这里用爱丽丝所做的,就像艾伦·谢泼德乘坐红石 [火箭] 进入太空一样——它表明我们可以做到,”他说。“我们正在朝着让电动航空成为我们世界的一部分——让我们的孩子可以乘坐,而我们甚至不会多想——这是我们的目标。我们需要证明我们可以做到。”

请观看下面的高速滑跑测试。

 

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技术编辑

罗布·沃格尔是《流行科学》杂志的前技术编辑。他擅长报道航空、交通和军事技术。


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