
电动飞机技术是一项跨时代的高新技术。它和电动汽车的发展轨迹一样,改变了传统的飞机设计思想,从飞机绿色环保、高效节能的理念出发,优化整个飞机的设计,极大地提高了飞机的可靠性、环保性、舒适性和维修性。电动飞机是未来飞机的发展方向。
飞机的能源系统是为飞机的飞行和控制操纵提供能源的保障系统。根据其作用,飞机能源系统可分为一次能源系统和二次能源系统。飞机的发动机是飞机的主要能源系统,它把飞机燃油的化学能转变成为飞机的推动力和飞机上需要控制操纵的二次能源的各种能量。因此,发动机是飞机的一次能源系统,是飞机能源系统核心。
飞机的二次能源系统是飞机控制和操纵等功能的能源系统,它的能量主要由飞机发动机提供,即是一次能源来提供。传统的二次能源主要有液压能、气压能、电能和机械能,每种二次能源都包含独立的能源产生、转换、控制、保护、分配、传输和应用,各自形成了结构复杂而完整的系统。多种能源共存的现象会导致飞机的设计更为复杂,内部结构臃肿,发动机附件结构复杂,安装空间紧张,检测维护不便,而且液压能和气压能容易出现泄漏等问题,造成飞机的故障率高和可靠性差,因而大大降低了飞机使用性能和可靠性。
电力电子技术的不断发展使得优化和改进飞机的传统能源系统成为可能,同时产生了多电和全电飞机技术。该技术目前已广泛应用于多种民用航空和军用航空的飞机中,如波音787系列飞机、空客A380和A350系列飞机以及美国F-35战斗机等。
近几年,随着对环境保护、安全飞行、客户舒适和节能等更高的要求,以及电池技术的快速发展,人们逐渐对飞机一次能源系统进行革命。一是对现有发动机提高效率、降低燃油消耗,因而产生了飞机发动机的电力混合动力技术,使发动机燃油消耗大为降低,发动机效率大为提升;二是对现有发动机进行彻底革命,用电动力来推动飞机,产生了飞机的电力推进技术,即电动飞机技术。这种发展已经在国内外成为技术发展的热点,各国都在加大本领域的力量开展研究开发。
来源:战略前沿技术







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