穆作栋丨罗•罗公司全电动飞机进入系统集成测试阶段

Posted 2021-05-01 民机战略观察

罗·罗公司近日于格洛斯特郡机场展示了其ACCEL（加速电气化）计划下的全电动飞机及其试验台，该研究计划进入电推进系统集成研究阶段。

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罗·罗公司近日展示的ACCEL电动飞机

1.英国政府及工业界大力支持电动飞机发展

罗·罗公司的ACCEL项目由英国政府支持，由英国商业、能源与工业战略部、创新局以及航空航天技术研究所（ATI）共同资助。项目合作方包括电机及控制器制造商YASA和航空初创公司Electroflight。

英国政府高度关注电动飞机技术发展，希望通过电动飞机技术进一步强化其航空业在全球的影响力。今年8月，英国政府宣布设立3亿英镑专项资金及一揽子政策，推动电动飞机等新型航空技术发展。相关资金支持了包括ACCEL在内的多项电动飞机研究计划。11月，英国政府通过ATI向克兰菲尔德航空航天解决方案公司（Cranfield AerospaceSolution, CAeS）投资900万英镑，开展“弗雷森”（Fresson）电动飞机演示验证项目。

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英国政府投资的“弗雷森”（Fresson）电动飞机演示验证项目 

ATI计划（www.ati.org.uk）是英国政府与工业界的一项联合投资，旨在维持和发展英国在民用航空航天设计和制造领域的竞争能力，解决技术、能力和供应链方面的挑战。

ACCEL项目的合作伙伴YASA（http://www.yasa.com/）是航空航天及汽车领域的电机及控制器供应商，在小型、轻质、高功率密度电机及控制器领域具有较强的专业实力，获得了Universal Partners、牛津科学创新（OSI）和Inovia Capital等多家投资。

Electroflight（http://www.electro-flight.com）是一家领先的技术和工程服务公司，主要为航空航天业提供定制的高性能电池系统解决方案及咨询服务。

2.采用高能量密度电池组及高效电推进系统

ACCEL全电动飞机计划于2020年第一季度末完成飞行测试，设计飞行速度可达到480千米/小时，将创造电动飞机最快飞行速度记录。据罗·罗公司数据，该项目的研究人员包含约20名工程师和1名项目经理，计划在36个月内、使用有限的预算，完成从概念到飞行的全过程。

在目前电动飞机行业内，ACCEL使用的电池组能量密度为最高，该电池组由6000个电池单元组成，采用低质量、先进热防护封装技术，单次充电续航里程可达到200英里。

ACCEL的动力装置为3台高功率密度轴向电机，可提供超过370千瓦（500马力）功率。与传统飞机相比，电机驱动的螺旋桨转速更低，飞行更为稳定、安静。即使在高速飞行状态，电推进系统的能量效率仍可达到90%以上（相比之下，一级方程式赛车的最高能效仅为约50％）。

ACCEL地面试验台名为ionBird，在电推进系统与机身完成集成之前，该试验台将用于电推进系统的测试。随后的数月内，将开展最大功率运行测试、关键适航性测试等工作。

ACCEL项目是罗·罗电气化战略中的一环，罗·罗希望在ACCEL计划中积累关于锂离子电池模块集成和封装的经验，更好地了解中央电池的热分析方法，并确定电池可能在何种情况下发生过热，电池管理、特定复合材料是否有助于控制热环境等问题也是罗·罗在该计划中可能遇到并需要解决的关键问题。

此外，罗·罗与空客合作开展E-Fan X技术演示验证项目，用于评估支线客机的混合电推进可行性。罗·罗公司将提供2.5兆瓦发电机与电力电子设备，安装于1台罗·罗AE2100涡桨发动机上；罗·罗公司今年收购的西门子电动飞机部门将提供2兆瓦高功率密度电机。罗·罗公司针对个人飞行器和刚刚起步的城市空运市场开展了小型全电和混合电推进计划，公司旗下的印第安纳波利斯集团（Indianapolis）基于M250涡轴发动机开发了混合动力系统，正在进行地面测试。在商业运营层面，罗·罗与斯堪的那维亚最大的支线航空公司Widerøe合作开展一项零排放航空联合研究计划，支撑该航空公司在2030年实现其30架支线飞机电气化的目标。

（航空工业发展中心 穆作栋）

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本篇供稿：系统工程研究所