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俄着手研制载人电动飞机

科普小知识2021-09-13 11:14:46
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据新华社报道,在第13届莫斯科国际航空航天展览会上,一些俄罗斯科研机构正式推出了载人电动飞机研发计划,目标是在15至20年内实现电动飞机,以节省燃料消耗和减少排放。

这项研发计划由俄罗斯*空气动力学研究所下属的国家研究中心领导。该中心主任高尔佩林在接受新华社记者采访时说,在电动飞机的发展中,最重要的事情是制造一个可靠的航空发动机。他们计划开发一种由电动机和燃气涡轮发动机组成的混合动力装置,涡轮发动机驱动发电机,电动机驱动螺旋桨。或者使用大容量电池,在需要时让电机和内燃机的动力系统交替工作,这也有助于延长内燃机的使用寿命。

该计划的第二阶段是开发一个纯电动航空动力系统,允许一架载有9至19名乘客的飞机全程飞行。

研究中心发布的消息显示,其团队已经为开发电动飞机做了10年的准备,并设计和优化了各种方案。目前已经测试的航空发动机的主要特征是使用高温超导体来解决增加航空发动机功率时遇到的物理问题。研究人员没有透露高温超导体的主要材料成分,但表示高温超导体的临界温度约为零下240度。

研究人员认为,除了节能减排,电动飞机还可以消除连接到内燃机和整个机身液压系统的机械传动装置。电机所需的传动装置较轻,而且可以通过电动泵产生传动液压,所以只需在机身上安装几个局部液压系统。

在俄罗斯*空气动力学研究所的展览区,一个原型飞机发动机正在展出。它大约1米长,前端有一个可调螺旋桨。展台工作人员介绍说,液氮冷却用于确保原型中高温超导体的温度为-200摄氏度。由于内部温度低,原型的外表面被水滴覆盖。

目前,该样机的功率只有1千瓦,据说发电机和电动机之间的能量转换效率可以达到98%,远远高于目前太阳能飞机上使用的电力推进系统。如果随后的开发和测试成功,研发单位计划在3年内建造一台500千瓦的验证机。如果未来航空发动机的研发前景看好,俄罗斯研究机构计划在15到20年内制造出具有市场竞争力的纯电动飞机。

据俄罗斯媒体报道,许多国家目前正试图开发电动飞机。一些欧美国家已经引进了几种测试模型,但开发进度缓慢。技术瓶颈是如何大幅度降低航空发动机的自重,保证发电机和发动机之间稳定、高的能量转换率,并将成本降低到具有竞争力的水平。

莫斯科国际航空航天展览会于7月23日在莫斯科郊区的祖科夫斯基市闭幕。展览持续了6天。(滦海)

中国科学新闻(2017-07-24,第二版国际)