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混合动力改型概念加速发展
关键词:      时间:2019-03-12

据航空周刊网站2019年3月12日报道,由于觉得航空业减排工作进展可能过于缓慢,空客公司和低成本航空公司EasyJet正加速深化一项发动机改进计划的研究,即将传统涡轮风扇发动机转换为混合电推进系统。


双驱动增压器(Dual-Drive Booster,DDB)由英国德稳航空公司(Derwent Aviation)开发,在当前的直驱涡扇发动机上增加了变速箱和电动机/发电机。该改进将通过电池供电来增加起飞、爬升和巡航功率,从而实现在短途和中途航线上,相较当前单通道客机燃油消耗降低两位数。


“我们所提供的是从今天到明天的桥梁,”德稳首席执行官查尔斯·库丁顿说道,“这种转换有可能为该行业提供更加渐进和现实的途径,从燃气轮机转变为更加电动化的未来。空客公司对我们感兴趣,他们可以看到我们在技术革新上所带来的好处,并且意识到我们无法自己开发它。他们鼓励我们和发动机制造商共同努力来实现这一概念。”


DDB采用了与低压和高压轴均相连接的行星齿轮箱,以及安装在低压压气机/增压器部分中的嵌入式电动机/发电机。电动机功率在1-2MW范围内,由电池提供电源,位于低压压气机壳体内靠近压气机轴承的位置,该区域温度相对较低。德稳最近获得专利的嵌入式电机将允许所有附件实现电驱动,并且不需要用于动力输出的附件齿轮箱或径向驱动轴。


“电池驱动电机,在飞行的所有阶段提供推力,并且每个飞行阶段所需的推力将由燃气轮机“加满”,”库丁顿说,“对于每台带1.5MW电动机的发动机,电池将提供9%的起飞推力,平均18%的爬升推力,27%的巡航推力。在巡航结束/下降开始时电池将耗尽。


推力增加的百分比与电池的功率密度无关。德稳称电池组将被安装在靠近飞机重心的位置,由标准的A320型货物集装箱容纳。这种安装方式可以使电池组在地面周转期间进行更换;在飞机进行长途飞行时,还可以将电池组拆除。


根据德稳的分析,混合动力系统将在较短的航线上提供最高的燃油效益,使用1.5MW电机可在926.6km航程上节省近11%的燃料。“在1483-1853km的航程上,根本没有任何好处,但是欧洲的大量A320航班都采用中短程航线”,库丁顿说。


德稳在2018年中期首次公布了DDB概念,也向航空公司做了简报,特别是EasyJet。该航空公司已经表达了在2020年左右推出电动客机的雄心,并正在与西班牙混合动力轻型飞机开发商Axter Aerospace和美国创业公司Wright Electric合作,共同开发未来电动窄体客机。Axter计划在2019年晚些时候驾驶一型九座混合动力电动验证机,此外还计划开发一型50座的区域运输机。


库丁顿表示,EasyJet对这一概念的回应非常积极。“从他们的角度来看,他们可以看到它如何使A320的运营商在未来不会发生重大干扰的情况下实现混合动力电推进的发展,”他指出,“我们展示了带有电池和DDB的A320。虽然与目前运行的飞机相比,它的使用范围有限,但可以看到如何使用这两种模式进行操作。实际上,随着电池技术的改进,可以拓宽使用范围,直到完全替代传统的飞机。”


EasyJet机队战略和采购负责人克里斯埃塞克斯说:“DDB肯定能够提供真正的全电动平台,飞机和发动机制造商应该进行详细调研,”他补充说,“自2000年以来,航线上的每座-公里的碳排放量已经减少了超过32%,并且到2022年将达到减少38%的目标。我们相信DDB的先驱技术可以在2025年前投入实用,可以对现有飞机做出实际贡献,并帮助航空业减少排放。”

(翻译:谭米,审稿:廖忠权)