美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）近日在位于加利福尼亞州愛(ài)德華茲的阿姆斯特朗飛行研究中心展示了實(shí)驗(yàn)性電動(dòng)飛機(jī)X-57。據(jù)透露，這架電動(dòng)飛機(jī)離首次試飛還有至少一年的時(shí)間。NASA的目標(biāo)是在2020年末駕駛這架飛機(jī)升空。
軍事專家文昌對(duì)科技日?qǐng)?bào)記者科普道：“電驅(qū)動(dòng)是未來(lái)武器裝備的一個(gè)趨勢(shì)，也是飛機(jī)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。電驅(qū)動(dòng)的好處很多，如有利于能源的管理，可以高效地把電力分配給最需要的組件。這使得裝備在不影響控制的情況下，為未來(lái)安裝更強(qiáng)大的雷達(dá)、定向能武器留下了余地?！?
提起電動(dòng)飛機(jī)就不能不提起全電飛機(jī)和多電飛機(jī)。全電飛機(jī)廣義上講，是指飛行控制系統(tǒng)與機(jī)載系統(tǒng)所需功率全部由飛機(jī)中央供電系統(tǒng)提供的飛機(jī)，不再?gòu)陌l(fā)動(dòng)機(jī)引氣，取消了液壓和氣壓系統(tǒng)等二次能源系統(tǒng)。狹義上講，全電飛機(jī)是指完全依靠電力飛行，不再采用傳統(tǒng)的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力，而是利用某種電池，如燃料電池、太陽(yáng)能電池等提供電力驅(qū)動(dòng)的飛機(jī)。而多電飛機(jī)是實(shí)現(xiàn)全電飛機(jī)的中間產(chǎn)物，是指主要依靠電力飛行，但不排除使用部分其他能源的飛機(jī)。公開(kāi)資料顯示，F(xiàn)-35戰(zhàn)斗機(jī)、空客A380、波音787都屬于多電飛機(jī)。
廣義上的全電飛機(jī)類似于目前“朱姆沃爾特”級(jí)驅(qū)逐艦采用的方式，即用發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電力，然后用電力驅(qū)動(dòng)代替液壓驅(qū)動(dòng)、氣壓驅(qū)動(dòng)、機(jī)械驅(qū)動(dòng)。文昌介紹：“與‘朱姆沃爾特’級(jí)驅(qū)逐艦所采用的全電推進(jìn)不同，X-57則更徹底，使用電池提供電力驅(qū)動(dòng)飛機(jī)飛行，而不是用燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)提供電力，是一款電動(dòng)全電飛機(jī)。當(dāng)然，目前受限于電池技術(shù)的發(fā)展，X-57的功率要遠(yuǎn)小于‘朱姆沃爾特’這樣的艦艇?！?
目前，全電技術(shù)多見(jiàn)于小型旋翼無(wú)人機(jī)。如歐洲導(dǎo)彈集團(tuán)（MBDA）公布了名為“幽靈”的無(wú)人機(jī)，是一種傾轉(zhuǎn)旋翼設(shè)計(jì)的電動(dòng)垂直起降無(wú)人機(jī)。根據(jù)MBDA公布的數(shù)據(jù)，“幽靈”的巡航速度為180公里/小時(shí)，巡航高度100米，作戰(zhàn)半徑超過(guò)10公里，飛行續(xù)航時(shí)間超過(guò)60分鐘。
“類似X-57這樣的全電固定翼飛機(jī)還是近幾年剛剛興起的，可以肯定未來(lái)也是軍用飛機(jī)的一個(gè)方向，未來(lái)無(wú)論是有人還是無(wú)人固定翼飛機(jī)都可以在一些領(lǐng)域采用電動(dòng)全電技術(shù)?！蔽牟f(shuō)，X-57是一款輕型的通勤飛機(jī)，可以作為教練機(jī)、運(yùn)動(dòng)飛機(jī)、私人飛機(jī)使用。這架飛機(jī)是由意大利制造的四座Tecnam P2006T改裝而成，原是一型雙發(fā)活塞式螺旋槳飛機(jī)。改裝后，它使用了14個(gè)電動(dòng)巡航馬達(dá)，由專門(mén)設(shè)計(jì)的鋰電池供電，而不是通常的航空內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。
文昌表示，目前看電動(dòng)全電飛機(jī)有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)，一是飛行過(guò)程中沒(méi)有碳排放，更加綠色環(huán)保，減少對(duì)燃油的依賴，降低費(fèi)用；二是飛行噪音大幅降低，更加有利于飛機(jī)隱身性能的提升；三是能源轉(zhuǎn)換效率高，目前的飛機(jī)使用燃油，能源轉(zhuǎn)換效率低，而電池則會(huì)大幅提升能效比；四是可大幅減少飛機(jī)重量，降低飛機(jī)的復(fù)雜性，提高可靠性和可維修性。然而，當(dāng)前制約電動(dòng)全電飛機(jī)發(fā)展的因素中，電池技術(shù)是最主要的。一是能量密度低，如果想提供足夠的電力，其重量體積也會(huì)非常大；二是電池性能受溫度影響大，飛機(jī)飛行在高空，環(huán)境溫度低，容易造成電力不足、續(xù)航下降。未來(lái)，隨著電池技術(shù)的進(jìn)步，使用電池驅(qū)動(dòng)的全電飛機(jī)應(yīng)該大有用武之地。而且，類似于電動(dòng)汽車，電動(dòng)飛機(jī)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，在技術(shù)上也不存在太大的技術(shù)門(mén)檻。
很多人關(guān)心，有人戰(zhàn)機(jī)上有類似的研制計(jì)劃么？
其實(shí)，由于目前受限于電池技術(shù)的發(fā)展，還沒(méi)有任何一個(gè)國(guó)家公開(kāi)披露研制電動(dòng)式全電戰(zhàn)機(jī)的計(jì)劃?！安贿^(guò)，將傳統(tǒng)機(jī)械驅(qū)動(dòng)的部件，逐步更換為電機(jī)驅(qū)動(dòng)的部件，已經(jīng)成為武器裝備研制的一個(gè)方向。”文昌指出，英國(guó)前不久提出要研制電動(dòng)坦克，現(xiàn)在電動(dòng)飛機(jī)又浮出水面?？梢钥隙?，未來(lái)武器裝備的電動(dòng)化，應(yīng)該是大方向。特別是在無(wú)人領(lǐng)域，目前在輕型、低速的無(wú)人裝備上，全電技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。
