据《航空周刊》网站2019年1月22日报道，当欧洲于2014年启动持续多年的“洁净天空”计划第二阶段“洁净天空2”计划时，决定使用部分资金研究于2035年投入使用的全新飞机布局，届时可能替代目前飞机的传统结构。

2016年，由法国国家航空航天研究中心（Onera）、德国航空航天中心（DLR）以及荷兰航空航天实验室（NLR）和荷兰代尔夫特理工大学领导的3个团队被授予评估全新飞机结构的合同。

在“洁净天空”计划中的“新型飞机布局和缩比飞行试验”（Novair）项目下，荷兰代尔夫特理工大学和NLR正在研究分布式电推进（DHEP）结构，希望通过采用推进系统和机身之间的协同效应降低整体能量消耗。

代尔夫特理工大学副研究员Maurice Hoogreef在2019年1月7日到1月11日开展的美国航空航天学会科技会议上透漏，Novair计划第1阶段的研究结果“并不乐观，但是令人感兴趣”。3个结构研究中只有1个结构有希望降低能量消耗，降低重量。

在“洁净天空2”计划中的大型客机集成飞机验证计划下，对潜在的先进飞机设计进行了评估。为了启动该研究，3个研究团队总共提出了35种方案，以求在满足空客A320飞机的基础上，大致满足更先进飞机的需求。

NLR和代尔夫特理工大学选择3种不同的混合电结构进行进一步研究。他们认为在2035年，被选中的这些结构将更可行，更容易扩展成飞机家族，并且分布式推进更容易提供更高的效率、更低的噪声，并且能够带来其他好处。

150座级飞机的设计需求包括巡航速度Ma 0.78，在最大载荷情况下最大航程由1482km增加至2222km，可反映航空公司在欧洲航线上使用A320飞机的实际情况。

被选中的3种高速飞机设计如下：

HS1是并联式混合增压涡扇发动机方案，带有电池和电动机/发电机，在飞机起飞和爬升时为驱动风扇的齿轮箱提供额外动力，而涡扇发动机始终在高效的设计点运行。

HS2是串联式混合动力方案，沿着机翼前缘分布螺旋桨，由机翼下的2组涡轮-发电机提供动力。螺旋桨气流吹过机翼能够提高升力、机翼载荷和动力载荷，进而提高气动效率。

HS3是串联式混合动力方案，在机翼后缘襟翼上方安装了分布式涵道风扇。机翼下的2组涡轮-发电机为所有涵道风扇和带有2个涵道螺旋桨的环形推进尾翼提供动力，这种推进尾翼代替了传统尾翼。

DLR、NLR、Opera和荷兰代尔夫特理工大学联合提出的35种非传统结构中的部分结构

HS2高速结构的前缘螺旋桨由机翼下涡轮发电机提供动力

HS3结构具有机翼后缘涵道风扇、机翼下涡轮电机和涵道螺旋桨推进尾翼

分析显示，2种DHEP结构的推进系统质量都大幅增大，HS2增大600%，HS3增大730%，即使在低混合状态下也是如此。Hoogreef表示：“推进系统重量激增对混合电推进飞机没有好处，会使飞机重量增加，最终会消耗更多的能量。HS3方案多消耗34%能量，HS2方案多消耗51%能量。”Hoogreef表示，在分析中采用了“非常大胆”的假设，这些假设中包括电池能量密度为500Wh/kg，超出了当前汽车和其他工业应用的驱动电池水平。但是NASA对此给出了评估结论，认为这是“可实现的，不是不可能的”。

采用增压涡扇发动机方案的HS1是个例外，该方案能量消耗降低10%，最大起飞重量降低3%，这是由于巡航时涡扇发动机高效运行，需要的燃油少。但是Novair团队提醒，对该概念的初步分析不包括对电力转换、冷却和分布式系统重量的分析。

研究团队得出结论，在完成A320飞行任务需要的速度和航程条件下，推进系统重量太大使得分布式混合电飞机方案不可行。他们计划研究将HS2方案的前缘分布式推进和HS3方案的推进尾翼相结合的结构，并将涡轮发动机从机翼下移至尾部涵道中心，以提供电力和推力。

Novair项目还想要研究执行短程飞行任务的低速结构，以确定分布式和混合电推进结合是否可行。NLR和荷兰代尔夫特理工大学团队认为目前A320飞机执行飞行任务对HDEP技术来说要求太高，HDEP技术也许更适合于小型支线飞机。

（翻译 兰海青，审稿 孙明霞）