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2022-02-21 12:23

看一架电动水上飞机第一次飞上天空

electric seaplane

乘坐小型水上飞机从温哥华飞到不列颠哥伦比亚省的维多利亚大约需要30分钟。这段短暂的航程主要是在水面上,飞机通常停留在水面上1000到2500英尺之间。这是海港航空公司运营的主要航线,该公司在不列颠哥伦比亚省运营水上飞机。有一天,如果一切顺利,这条航线上的乘客将发现自己乘坐的水上飞机不是由一个又响又脏又耗油的引擎在空中牵引,而是由一个驱动单螺旋桨的电动马达。

通常,当你听到有关电动航空的新闻时,新闻中的飞行器看起来与传统飞机完全不同。它们典型地像未来派的直升机。例如,今年1月,波音公司试飞了一架由8个电动螺旋桨驱动的飞行器原型机,使其能够垂直起飞和降落。像这样的电动或混合电动飞机被称为vols,意思是“垂直起飞和降落”。例如,优步(Uber)设想了一组飞行出租车,将人们送到他们需要去的地方进行短途飞行。

但是海港航空公司做了一些不同的事情。他们把DHC-2 de Havilland Beaver的普通发动机拆了下来,换上了一家名为magniX的公司生产的电动发动机。本周早些时候,这架小型飞机在不列颠哥伦比亚省进行了大约10分钟的全电动飞行。控制飞机的是该航空公司的首席执行官格雷格·麦克杜格尔。

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取出油箱

麦克杜格尔于1982年创办了港口航空公司。他回忆说,他有“几架飞机和一些伟大的想法”。该公司当时的业务主要是“飞到伐木营地”之类的。旅游业在80年代中期开始出现,他们开始把人们带到遥远的渔村。现在,它更像是一个区域性的航空公司,把人们送到他们每天需要去的地方。毕竟,水上飞机比渡船快。“它已经成为不列颠哥伦比亚省人们生活方式的一部分,”他说。

该公司刚开始只将这一架飞机转换为电力推进,但如果一切顺利,它将做得更多。麦克杜格尔说:“我们打算成为世界上第一家商用电动飞机公司。”

在他们的测试飞机中,电池占据了飞机腹部,那里通常是燃料的所在。当然,电池无法像传统燃料那样推动飞机飞行,所以他们的目标是按照规定,在预留30分钟的情况下完成30分钟的飞行。

他表示:“我们不会围绕这项技术制造一架全新的飞机。”“我们采用的是经过验证的真实机身,我们所做的只是改变推进系统。”

当然,驾驶电动飞机有利有弊。除了航程限制外,与在地下以石油形式存在的燃料相比,飞行之间的充电时间将更长。但这样做的好处是噪音更小,扭矩更大,当然,飞机也不会产生污染排放。

magniX公司的首席执行官罗伊·甘扎尔斯基(Roei Ganzarski)提到了其他好处。magniX公司生产的电动马达将用于Harbour Air的水坑飞船。电动机可以直接与螺旋桨相连。他说,通过这种方式,它们可以“消除沉重、复杂、易于维护的变速箱”,而传统的内燃机需要使用这种变速箱。这一变化“确实简化了飞机的前端”。

另一个好处是:他认为这种发动机将比传统的更可靠。电机“内部有四个较小的内部控制独立的电机,”甘扎斯基说。这意味着,如果引擎的某个部分出现问题,飞行员可以关闭部分引擎,但保持螺旋桨旋转,比如说,75%的动力。这种后备能力适用于多引擎飞机,但不适用于只有一个引擎的飞机。

但当你乘坐电池驱动的飞机时,不可避免的问题是:如果没电怎么办?

“水上飞机可以在任何地方降落,而且它不需要机场,”海港航空公司的麦克杜格尔说。此外,他说,用电池多飞行30分钟与用传统燃料多飞行30分钟之间并没有什么区别。(根据规定,海港航空公司的航班至少需要额外加油30分钟,但有时会更长。)

麦克杜格尔补充说:“在监管过程中,我们必须证明的一件事是,我们与目前的产品一样安全,或者更安全。”“它将受到严格审查——这是毫无疑问的——因为它是新的。”

保持任务简短

海港航空公司希望,在电动“海狸”飞机首次试飞后,它们可以在2022年搭载乘客,甚至将更多的机队转换为电动推进。

麻省理工学院航空学教授r·约翰·汉斯曼说:“虽然完全电动飞机面临着许多挑战,但这是一个有趣的例子。”由于电池的能量密度很低,“用它们执行远程任务非常困难。”但是海港航空的任务很短。

汉斯曼说,在飞机上依赖电池也会带来挑战。温度和电池的使用历史都会影响电池的性能。与确保电池有足够的电量去你需要去的地方相比,测量液体燃料以确定你是否有足够的储备来满足给定的飞行时间是简单的。

他说:“实际上,计算额外30分钟需要多少燃料非常容易。”“事实证明,要确定电池是否有足够的额外电量再充电30分钟并非易事。”

另一个问题是确保电池组系统能够处理“热失控”,他说,你不希望一个电池过热并扩散到其他电池。“通常的管理方式是隔离电池,这增加了重量,所以这是一个挑战。”

这篇文章最初发表于4月份。随着该公司首次成功进行电动飞行的消息,它已经得到了更新。