NASA第一架電動飛機首飛在即,有哪些點值得你關註?


NASA第一架電動飛機,即將上天。這架飛機名為MaxwellX-57,是NASA第一架全電動機型。根據工程師的設計,該飛機動力放棄航空燃料,完全來自商用可充電鋰離子電池驅動電動機,這在業內挑戰性極高。


X-57試驗機,拍攝於NASA阿姆斯特朗飛行研究中心

為配合供能系統,團隊又將傳統的兩個大型發動機設計,變成——14個小型發動機均勻分佈在機翼兩側。這是該飛機的又一大挑戰性特征。

該項目副首席研究員Nick Borer表示:

我們試圖做一件雄心勃勃的事情,新型機身和新發動機設計均不常見,這兩方面都是極具挑戰性的工作。

根據IEEE Spectrum最新曝光,Maxwell X-57首飛時間定於2023年春夏

一旦成功,意味著NASA在電動航空領域邁出第一步,考慮到20世紀後半葉NASA曾創下航空領域諸多歷史性紀錄,這也是其再次發力航空領域,捍衛技術領導地位的關鍵標志。


Maxwell X-57概念圖

更值得關註的是,該項目其實背後充滿坎坷,歷時7年,資金快耗盡下,連螺旋槳都砍大半。

NASA第一架電動飛機

先來認識一下此次首飛的主角,Maxwell X-57

外觀上,該電動飛機由一架意大利Tecnam P2006T飛機改裝而成,機翼略作縮小。

核心參數方面,該飛機可搭載2人,翼展10米,重約1.36噸。設計參數顯示,其巡航速度277公裡/小時,可飛行距離為160公裡。


再看能源方面,飛機電能來自可充電的鋰離子電池,分為兩個400磅電池包,放置於機艙內。


動力上,這架電動飛機設計也可謂獨樹一幟。

根據X-57最終設計,其動力來自機翼前部的12個小型電動螺旋槳,均勻分佈在兩側,此外,機翼兩端還加裝尺寸較大的發動機,用於抵消末端渦流帶來的阻力。

從最終設計圖能看到,X-57擁有14臺螺旋槳。


這一設計主要是為讓飛機更高效利用能源,小螺旋槳本身及外形設計可在飛行時提供更多上升力量。在飛機達到一定高度後,小螺旋槳將停止工作。


需要註意的是,上述設計並非Maxwell X-57的最終形態。

從實地拍攝的照片能看出,其原本設計的14臺發動機被取消,X-57螺旋槳隻有2臺,分佈於機翼下方,靠近機身。

這背後原因,與該項目坎坷的設計研發歷程有關。


官宣至今已過去7年

Maxwell X-57項目官宣於2016年6月。

NASA局長查爾斯・博爾登在演講中,將X-57項目稱為——未來10年航空新計劃的關鍵組成部分,旨在研發先進技術減少化石燃料使用與排放,降低飛行噪音。

取得成果後,他們會將這些技術推向市場。除這架小型X-57,NASA還同時宣佈將生產5架大型X系列飛機。


NASA在航空方面的發力並非一時興起。早在1946年,其前身美國國傢航空咨詢委員會(NACA)就研發成功時速達1600km/h的X-1試驗機,動力依靠火箭發動機。

此後,NASA的X系列飛機多次刷新各項世界紀錄。


此番X-57,是X系列時隔20年來新產品,也可看作NASA在數字時代面向未來,捍衛航空領域技術領導地位的組成部分。

但在具體落地中,X-57遭遇波折不少。

項目本計劃2017年就首飛,但由於反復設計修改,電池過熱隱患等問題,測試一再延期。這當中,維持高電壓和功率輸出難度也超出項目組想象,他們還需要迭代升級防電子幹擾的組件。

由於所使用的晶體管無法承受飛行中的震動及溫度,他們又不斷尋找解決方案,直到采用新一代碳化矽MOSFET模塊,才解決問題。


項目拖到2019年,飛機地面測試才開始進行,隨之而來的疫情又導致飛行測試安排被打亂。

最終項目因資金不足,項目後期規劃已經無法完成,最終,即將首飛的飛機仍為2臺螺旋槳。


面對此種境況,相關業內人仍然認為,他們做的事很有意義。

電動航空業咨詢公司SMG創始人Sergio Cecutta認為,X系列飛機的研發本就是做前所未有的事,這當中有曲折屬正常,但X-57已為行業奠定基礎,從這個角度看,這是個成功的項目。

另值得一提的是,盡管目前小型飛機都在探索電動化,但航空業很多人認為,目前純電動飛機距離商用落地還有很大距離,其關鍵問題在於——電池無法支撐大型寬體客機進行數千公裡的飛行。


相關推薦

2023-01-20

業都面臨著低碳環保的轉型要求,汽車行業已經大量使用電動技術,有取代燃油車的趨勢,飛機行業轉型電動的難度很大,但也有不少公司在嘗試,現在有史以來最大的氫電動飛機首飛成功。這架飛機是初創公司ZeroAvia開發的,

2022-10-22

離子電池組成功安裝在飛機機艙內。X-57項目成為該機構第一架全實驗性電動飛機,也是美國宇航局開發可持續航空解決方案工作的一個早期部分。X-57項目是美國宇航局的第一架全實驗性電動飛機,也是該機構開發可持續航空解

2022-07-06

議。下一步,卓爾宇航將開展4座、6座飛機研發,並開展電動飛機的預研發技術攻關。民航湖北監管局二級巡視員薑順表示,卓爾宇航新機型填補湖北先進復合材料飛機自主研發及制造的空白,希望卓爾堅持科技創新,打造出更

2023-12-06

航空從亞馬遜(AMZN.US)支持的初創公司BetaTechnologies訂購一架電動飛機,作為其計劃在兩年多後使用更清潔的新一代飛機進行商業航班的一部分。據解,BetaTechnologies的這款電池驅動飛機起降方式與普通噴氣飛機相同,在測試中已

2022-09-30

合格證?周濟生介紹,型號合格證(TC)是C919需要取得的第一個適航證。運輸類飛機要取得商業營運資格,首要前提是證明飛機的安全性設計符合中國民航CCAR25部(運輸類飛機適航標準)的要求。CCAR25部規定對運輸類飛機安全性

2022-06-27

的原料來源,人們必須考慮生物燃料與糧食安全的關系。電動飛行方面,勞斯萊斯公司在ILA22上展示瞭其最新的全電動飛機“創新精神”的模型。該飛機創造瞭電動飛機最高時速的世界紀錄(623公裡/小時)。空客公司展示瞭用於

2022-09-19

汽車有電車,飛機也可以推出電驅動版。近日消息,據海外媒體報道,加拿大航空公司(AirCanada)表示,將投資500萬美元到電動飛機初創公司HeartAerospace,並購買30架區域性電動飛機ES-30。ES-30由瑞典的Heart公司設計研發,是一款

2024-01-31

去年3月在沈陽某機場完成驗證試飛,是我國自主研制的第一架以氫內燃機為動力的通航飛機。

2022-08-22

商業航班上運送約50萬名乘客。2019年,它承諾成為世界上第一傢全電動的航空公司,這一大膽的設想涉及到用電力推進系統改造其現有的六座水上飛機機隊。這些系統則都是通過跟電動馬達公司MagniX合作而來,MagniX的大功率電動

2024-01-06

科技1月6日消息,近日,由航空工業通飛自主研制的AG60E電動飛機圓滿完成首次飛行。資料顯示,AG60E是一型單發上單翼輕型運動飛機,全金屬結構,並排兩座,機長6.9米、高2.6米、翼展8.6米,升限3600米,最大起飛重量600千克、

2024-02-28

南區負責人、深圳市寶安區無人系統協會會長劉立波接受第一財經采訪時表示,eVTOL深圳-珠海跨城成功飛行,是對低空出行商業化運營的重要探索。下一步希望eVTOL科技企業、空中交通基礎設施提供商和運營服務商、相關政府管

2023-10-30

近期,禦風未來自主研發的2噸級eVTOL(電動垂直起降飛行器)M1首架機在上海成功完成首飛,適航相關工作也在有序推進。本次首飛成功的M1首架機,采用復合翼構型方案,擁有20個旋翼,最大載重500公斤,可乘坐5人,巡航速度200公

2024-03-25

協和式飛機退役二十年後的第一架超音速閔行飛機已經飛上天空。3月22日,Boom的XB-1超音速驗證機在加利福尼亞州莫哈韋的莫哈韋航空航天港完成首飛。當最後一架協和式飛機於2003年11月6日著陸時,這似乎不僅僅是一個時代的終

2024-02-23

務可能會為 2024 年夏季奧運會做好準備,而中國去年成為第一個批準自主飛行出租車的國傢。