航空航天港

 找回密码
 注册会员

QQ登录

只需一步,快速开始

查看: 1493|回复: 15
收起左侧

[专题] NASA首架全电动飞机原型机X-57专题:电气化改造

[复制链接]
红色信号 发表于 2016-6-17 23:47 | 显示全部楼层 |阅读模式

对本站感兴趣的话,马上注册成为会员吧,我们将为你提供更专业的资讯和服务,欢迎您的加入!

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册会员

x

腾讯科技讯 6月17日消息,据外电报道,美国国家航空和航天局(NASA)将推出纯电动飞机概念作为其全新的、未来派飞机,旨在最大规模的推动不再使用航空燃油的客机的构想。

美国国家航空和航天局预计将在周五发布的声明,将让电动飞机跟随其它的航空突破。这些航空突破均通过美国带有未来主义色彩的“X-Plane”系列完成,该计划可以追溯到1947年首架打破音障的Bell X-1飞机。消息人士透露,这款名为X-57的电动飞机预计最快将于明年首航。

该消息称,美国国家航空和航天局负责人查尔斯·博尔登(Charles Bolden)预计将展示下一代的X-plane设计。截止目前,美国国家航空和航天局发言人对此报道未予置评。

一些全球最大的工业巨头、美国国家航空和航天局和一些具有开拓精神的航空公司,目前正致力于开发具有商业价值的电动非及,旨在赶上“天空中的特斯拉”这一构想。

过去几十年,一小撮爱好者一直在追逐电动飞机的构想,美国国家航空和航天局的做法,将会极大的推动该构想。该概念包括通过氢燃料电池提供电能供飞机滑行和空中用电;更宏伟的计划则是用发电厂取代飞机的燃油发动机。

美国国家航空和航天局首席研究员马克·摩尔(Mark Moore)表示,“我们的航空技术仍处在西部拓荒时代。”

       欧洲飞机制造商空中客车和德国工业巨头西门子在今年4月曾表示,将联合组建一支由200名技术人员组成的团队,开发能够用于航空领域的纯电动或混合动力技术。混合动力有点类似于丰田的混合动力汽车普锐斯,这款混合动力汽车的驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系统联合组成,它的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系统单独或多个驱动系统共同提供。

“我们如今确实为此项目投入了许多的资金,”空中客车首席执行官汤姆·恩德斯(Tom Enders)在今年5月曾表示。按照他的规划,空中客车载有100个座位的混合动力客机将于2030年投入使用。

空中客车带有两个座位的电动飞机E-Fan去年成功的穿越了英吉利海峡。这架飞机使用锂电池支持了36分钟的飞行。但是想要让大型客机完成类似的飞行,电池技术首先需取得突破,这仍有很长的路要走。

与此同时,波音正在开发一种概念,让常规喷气式发动机在飞行途中能够关闭,并转换使用电能。此外,美国国防部高级研究计划局(Defense Advanced Research Projects Agency,DARPA)正携手英国飞机发动机制造巨头罗尔斯·罗伊斯(Rolls-Royce Holdings Plc)和霍尼韦尔(Honeywell International Inc.),在无人机中使用混合动力推进。

航空公司也在考虑推出电动飞机的可能性。欧洲廉价航空公司EasyJet的技术主管伊安·戴维斯(Ian Davies)表示,该公司就计划在单通道空中客车飞机中测试设备,以减少对传统燃油引擎的过度依赖。

戴维斯说,氢燃料电池能够让客机无需使用主发动机滑行,这不仅能够减少燃油损耗,而且能够降低噪音。该公司的另一个构想,则是在飞机起飞和着陆时通过转动的轮胎收集动能,并把它存储在发电机当中,用来给飞机电池充电。一级方程式赛车早已使用了这一概念,通过刹车可以让赛车收集动能,并被用于助推来超越竞争对手。

现代喷气式飞机要比40年前的飞机省油70%以上。但是在要求节能减排的大环境下,飞机效率的改进仍只是适度的。全球航空公司今年预计将消耗800亿加仑(约合3028亿升)燃油。即便是在如今的低油价时代,这些燃油也将让航空产业付出约1270亿美元的账单。

当然,航空产业高管也承认推出电动飞机仍面临着技术挑战。波音在电子邮件声明中就表示,“考虑到仍有诸多的技术障碍需要克服,在目前推测何时或能否推出商业化的混合动力飞机时机仍不成熟。”

与此同时,电动飞机的商业化仍面临着诸多的监管障碍。美国国家航空和航天局的摩尔就表示,“在测试飞行许多小时之前,联邦航空管理局不会批准这一技术。”

美国国家航空和航天局计划在即将推出的X-Plane,也就是被称为“Sceptor”的双引擎私人飞机TecnamP2006T中展示一些电动飞机的构想。摩尔表示,这款飞机的配置有望让总运营成本减少30%。该飞机推动螺旋桨的电池将使用太阳能在地面上进行充电。(明轩)

新浪美股讯 北京时间19日 美国国家航空航天局(NASA)网站表示,NASA展示了首架以Maxwell著称的全电动飞机X-57的原型机。

  NASA在17日于华盛顿举行的一年一度的美国航空航天研究所论坛上展示了X-57原型机。X-57飞机将装有14台螺旋桨发动机,它们全部安装在具有独特结构的机翼上。NASA研发者认为,电动发动机能让飞机更加安静、高效并且环保。
  研发者们还承诺,这项技术还能缩减燃料消耗量,在保持高速飞行情况下能把小型飞机的整体运营成本降低40%。
zmic 发表于 2016-6-18 00:49 | 显示全部楼层
电动飞机目前只适合螺旋桨飞机,
红水兵 发表于 2016-6-18 01:18 | 显示全部楼层
螺旋桨效率高,,要真的储能技术出现飞跃,把涡扇发动机里的核心涡轮机换成电动机根本没有技术难度。
 楼主| 红色信号 发表于 2016-6-18 15:04 | 显示全部楼层

NASA将推纯电动飞机 空中“特斯拉”越来越有谱了

  6月17日,据道琼斯报道,美国国家航空及太空总署(NASA)将推出纯电动飞机概念作为其全新的、未来派飞机,旨在最大规模的推动不再使用航空燃油的客机。
  据了解,NASA的电动飞机的概念包括利用氢燃料电池滑行、机载电源等相对简单的尝试,及以发电设备取代商用飞机燃料动力发动机等特性。据一名熟悉该计划的人士透露,该电动飞机预计将被命名为X-57,最早可能于明年试飞。
  该项目延续了美国带有未来主义色彩的“X-Plane”系列,该计划可以追溯到1947年首架打破音障的Bell X-1飞机。
现代喷气式飞机要比40年前的飞机省油70%以上。但是在要求节能减排的大环境下,飞机效率的改进仍只是适度的。
  一直以来,航油是航空公司运营最主要的成本之一,航油支出约占航空公司营业成本的30%-40%。全球航空公司今年预计将消耗800亿加仑(约合3028亿升)燃油,这些燃油也将让航空产业付出约1270亿美元的账单。
  航油价格的波动也对航空公司的盈利情况有较大影响。2015年,国际油价处于历史低位,国航、南航和东航的航油成本同比下降30%以上,均减少燃油开支100亿元,净利润增长达到32%-117%。
  与传统燃油飞机相比,电动飞机不用燃油,运行成本明显降低。为此,一些全球工业巨头、NASA和一些开创性航空公司正积极大力研发具有商业价值的电动飞机。
  据外媒The Next Web5月报道,欧洲航天局(ESA)与一家名为“Lilium”的公司正在研发世界上首款可以在家中垂直起降的纯电动飞机,集直升飞机和民航飞机的优点与一身,计划于明年进行载人测试,并预计于2018年上市。
  该电动飞机能在几乎任何地方垂直起飞,起降面积只需要15平方米。通过发动机的旋转,它也能实现高效飞行,最大时速可达400公里,最大飞行高度3千米。
  此外,今年4月,欧洲飞机制造商空中客车集团(Airbus Group, EADSY)和德国工业公司西门子公司(Siemens AG, SI)达成长期合作协议,双方将致力于联手开发混合动力推进系统。两家公司将成立一支由200名工程师组成的团队,致力于研发电动飞机,目标在2030年以前开发出以电力为部分动力来源的小型飞机。
  与此同时,波音公司(Boeing Co., BA)正在研发一款概念机,这款概念机将使用常规喷气发动机起飞,并在飞行过程中切换到电力驱动。五角大楼技术部门美国国防部高级研究计划局(Defense Advanced Research Projects Agency)正在与英国引擎制造商罗尔斯.罗伊斯公司(Rolls-Royce Holdings PLC, RYCEY)和霍尼韦尔(Honeywell International Inc., HON)等合作研制一款使用混合动力推进的无人机。
  航空公司也在考虑使用电动飞机的可能性。欧洲廉价航空公司easyJet PLC (ESYJY)工程部门主管Ian Davies表示,该公司计划在其空中客车单通道飞机上测试设备,以减少飞机对传统燃料动力发动机的依赖。
  航空公司也在考虑推出电动飞机的可能性。欧洲廉价航空公司EasyJet的技术主管伊安·戴维斯(Ian Davies)表示,该公司就计划在单通道空中客车飞机中测试设备,以减少对传统燃油引擎的过度依赖。
  当然,航空产业高管也承认推出电动飞机仍面临着技术挑战。波音在声明中就表示,“考虑到仍有诸多的技术障碍需要克服,在目前推测何时或能否推出商业化的混合动力飞机时机仍不成熟。”
  与此同时,电动飞机的商业化仍面临着诸多的监管障碍。美国国家航空和航天局的摩尔就表示,“在测试飞行许多小时之前,联邦航空管理局不会批准这一技术。”
头像被屏蔽
lemoncap 发表于 2016-6-21 11:47 | 显示全部楼层
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
头像被屏蔽
lemoncap 发表于 2016-6-21 11:51 | 显示全部楼层
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
 楼主| 红色信号 发表于 2016-6-21 23:08 | 显示全部楼层
lemoncap 发表于 2016-6-21 11:51
没有正确的基本物理原理上的指导,很多实验都会无功而返。就像当代-欧巴马政府的绝大多数能源项目。当然失 ...

奥马巴政府的很多能源项目就是只要有若干项成功就足以。更何况很多项目并未失败
 楼主| 红色信号 发表于 2016-6-21 23:10 | 显示全部楼层
lemoncap 发表于 2016-6-21 11:47
电动飞机不是没有可能,欧洲已经飞过。问题是受限于当前电动机的功率密度(~十分之一于燃气轮机),和电池 ...

这些不是根本问题。现在超导技术不是一直在发展么
头像被屏蔽
lemoncap 发表于 2016-6-22 11:55 | 显示全部楼层
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
头像被屏蔽
lemoncap 发表于 2016-6-22 11:57 | 显示全部楼层
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
klonoa112 发表于 2016-9-2 22:53 | 显示全部楼层
NASA加快推进X-57麦克斯韦分布式电推进验证机计划
2016-09-02
      [据美国航空周刊和空间技术网站2016年8月22日报道]NASA正在收敛航空解决方案(CAS)计划下快速推进电推进技术的演示验证项目。NASA目前关注的可应用于X-57麦克斯韦分布式电推进验证机的技术包括燃料电池电力系统、高能量密度锂氧电池和紧凑型增材制造电机。
      “培养超高效低排放航空电力(Fueleap)”项目将研究固体氧化物燃料电池(SOFC)电力系统,该系统将从航空煤油中提取氢,将其同空气中的氧混合产生电能。
      Fueleap项目的目标是降低电推进的使用门槛,即通过目前广泛存在的航空燃油存储能量,避免建立新的充电基础设施。这个项目包括进行端到端的性能测试,即将低硫柴油通过催化燃烧反应器产生高温氢气和氧气,然后在SOFC中混合以产生电能。
     “NASA电动飞机锂氧电池(LION)”项目将解决电池能量密度相比航空燃油低的问题。NASA研究人员表示,锂空气电池在所有电池中有着最高的理论储能能力。随着锂空气电池能量耗尽,氧气被吸引同锂离子发生反应,当电池充电时,氧气被排出。但是当电池使用过程中,标准电解质很快被分解,充放电的循环次数有限。LION项目将研究能够抵抗分解实现更长续航的超稳定电解质的可行性。
     紧凑型增材制造创新电动机项目主要解决是否能够使用3D打印技术生产重量更轻、或许更小的电动机部件,以及使用能够提高电动机功率密度的新材料。(中国航空工业经济技术研究院 王元元)
 楼主| 红色信号 发表于 2016-9-3 12:25 | 显示全部楼层
klonoa112 发表于 2016-9-2 22:53
http://www.dsti.net/Information/News/101119
NASA加快推进X-57麦克斯韦分布式电推进验证机计划2016-09-0 ...

高能量密度锂氧电池 才是王道啊
topzdx 发表于 2016-9-7 00:05 | 显示全部楼层
NASA用的是直流无刷吗?这东东目前减重有无重量级单位在做?比如某些知名大学、研究所?电机厂就算了......
klonoa112 发表于 2017-5-9 20:57 | 显示全部楼层
http://www.dsti.net/Information/News/104390
X-57麦克斯韦电推进验证机取得新进展
2017-05-08
      [据美国航空周刊和空间技术网站2017年5月1日报道]缩比复合材料公司正在进行X-57麦克斯韦分布式电推进验证机的初始电气化改装。据X-57项目首席研究员肖恩•克拉克介绍,快速原型专业制造商已经开始对泰克南P2006T双发活塞通用飞机进行改装,同时,电池和巡航电机也进入最终设计阶段。
      X-57项目制定了分步走的实施策略。第一步是用60KW的巡航电动机原位替换P2006T的两台罗塔克斯活塞发动机(模型代号Mod II X-57)。电动机的原型机已于去年夏天进行了测试。Joby航空公司已经向NASA阿姆斯特朗飞行研究中心交付了首台飞行试验用电动机。
      第二步是将P2006T的原始机翼替换为NASA设计的大展弦比新机翼(模型代号Mod III X-57)。巡航电动机将被移动到翼梢处,螺旋桨将在翼梢涡内侧运转,提高推进效率。
      克拉克表示,Mod III X-57的机翼关键设计评审已经在3月初开始。位于加州圣路易斯奥比斯波的X试验公司将在未来几周制造机翼,并且该公司已经制造了缩比的Mod III机翼并进行了试飞,验证了该布局的操控性。
      NASA正在进行X-57的风洞试验和飞行模拟评估,包括在兰利研究中心12英尺风洞中开展Mod II X-57的自由飞试验,验证动力失效情况下该机的稳定性和操纵性。
      X-57将安装质量为790磅的47kWh锂离子电池(能量密度130Wh/Kg)。并采用冗余电池设计提高安全性。克拉克介绍,2016年12月,在电池的破坏性试验中发生了热逃逸现象,因此进行了电池的重新设计。
      X-57是专为验证分布式电推进而设计的,两侧机翼前缘共装有12个小型螺旋桨,可以增加低速时的升力,或者在保证升力相同时降低机翼面积和阻力。在巡航状态时,这些螺旋桨可以停转和折叠。
      克拉克表示,NASA已经采用3D打印制造了一个短舱验证螺旋桨折叠机理。Mod III机翼将开展折叠桨叶短舱的模拟,为计划中的、目前未获投资的Mod IV 分布式电推进机翼铺平道路。(中国航空工业发展研究中心 王元元)
ddgs_wlz 发表于 2017-6-22 15:14 | 显示全部楼层
这全电小飞机的多个螺旋桨还是左右交替旋转的,不是清一色一个方向的啊
klonoa112 发表于 2017-8-11 01:06 | 显示全部楼层
http://ep.cannews.com.cn/publish/zghkb7/html/80/node_002890.html
X-57分布式电推进 验证机取得新进展


日前,NASA已经接收了泰克南公司交付的第二架P2006T飞机机身,用于X-57麦克斯韦分布式电推进验证机项目。X-57基于泰克南P2006T双发活塞飞机改装而来,第二架机身将用于地面测试。

X-57项目由四个阶段组成。第一阶段是P2006T飞机基本性能测试,第二阶段是对P2006T飞机的两个Rotax活塞发动机原位替换为电动机,第三个阶段是将发动机移到翼梢位置;第四个阶段是更换展弦比更大的机翼,在前缘布置12个分布式螺旋桨。

X-57项目首席研究员肖恩·克拉克表示:“此次交付的第二个机身并不是一个飞行部件,主要用来进行安装配合检查,方便建造第四阶段使用的大展弦比机翼。”

目前,第四阶段的大展弦比机翼正由Xperimental公司制造,第二阶段的工作也正在紧张地开展。其中,缩比复材公司正对P2006T飞机进行发动机原位改装,而Joby航空则提供电动机。X-57计划在2018年早期试飞。

第二阶段完成后,研究人员将把电动机从机翼中间位置移至翼梢,这样预计可以减弱翼梢涡,降低能源消耗。在第四阶段,X-57将安装上更大展弦比的机翼,研究人员将验证通过前缘12个小型螺旋桨和机翼的气动耦合,能否大幅增强机翼的起降升力。 (王辛)


本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册会员

x
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册会员

本版积分规则

QQ|申请友链|旗下论坛|小黑屋|手机版|航空航天港 ( 豫ICP备12024513号 )

GMT+8, 2017-8-18 07:24 , Processed in 0.359824 second(s), 22 queries , Gzip On.

Powered by Discuz! X3.2

© 2001-2013 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表