西有故事

重磅:距离乘坐电动飞机还有2年!


Listen Later

西有故事,遇见更有趣的世界!添加微信"siemensfm1847",加入听友群,发现更多精彩!

咨询西门子业务,请拨打400-616-2020

西门子调频1847的各位听友,大家好。今天先问大家两个问题:


第一个问题特别简单——飞机的动力来源是什么?通俗一点儿的说法——飞机烧啥飞上天啊?烧油啊。准确地说是航空煤油。


下一题,飞机的整个飞行过程什么阶段耗油相对较高呢?这个问题相对专业,其实做这期节目前我也不知道,经过认真上网查询,发现飞机起飞时是整个飞行过程中相对耗油比较高的阶段,与平飞时相比,飞机发动机动力不仅要克服空气对飞机机身的阻力,还要克服地面与飞机机轮的磨擦力,而且,由于飞机起飞时,起落架还不能收入飞机起落架舱,因此,还要克服起落架造成的空气阻力。这样听起来,如果想使飞行更绿色,降低排放,首先要确保足够的动力保证飞机能够起飞。

这个课题有可能攻克吗?西门子、空客和罗尔斯•罗伊斯三巨头宣布,他们将首开先河——合力打造的E-Fan X是一架混合动力电动飞行客机测试版,一架100座BAe146飞机被作为飞行试验平台,计划于2020年飞上蓝天。为此,三家公司的分工如下:空客将负责飞机总体集成和试飞,并将提供蓄电系统。罗尔斯•罗伊斯将提供一台2. 5兆瓦涡轮发电机和集成电机,用来给电力推进系统供电。而西门子除用于逆变器的电机之外,正在研发一个输出功率为2兆瓦的电力推进系统,此举有望打破轻型驱动系统的现有纪录。这个推进系统源自空客与西门子从2016年开始的合作,但E-Fan X本身将在该合作范围之外研发。


说它是革命项目,但也非零起点。 西门子eAircraft业务部负责人Frank Anton博士在告诉我们,其实西门子早已涉足航空领域,基于我们现有的面向无人机以及超轻型和轻型运动类飞机的驱动系统,西门子已积累了充足的经验,研制首个适用于座位数在50到100之间的混合动力电动商用飞机的解决方案。这一发展不仅可以是飞行更绿色,还将促使航空客运降低噪声。

节目一开始说到,飞机在起飞时需要强大的动力,E-Fan X项目是如何解决这个问题的呢?Frank Anton博士和西门子eAircraft业务部E-Fan X项目经理Wulf Roscher为我们给出答案。 eAircraft迄今为止开发的电力推进系统,譬如,我们“创纪录的驱动系统”,已经拥有高达250千瓦的输出功率。但现在,西门子正在开发适用于支线飞机的2兆瓦电力推进系统,其功率约为Extra 330LE驱动系统的8倍。支线飞机机翼上将安装4到8个这样的电机,为飞机的螺旋桨或涡扇提供动力。


这架飞行测试机的电力推进系统将从由机载涡轮机驱动的发电机获得动力。起飞和爬升的动力则来自拥有700千瓦输出功率的锂离子电池。我们的目标是及时将测试机的4个涡轮喷气发动机中的一个,更换为2兆瓦电力推进系统,以按计划在2020年实现首飞。这将是这样的大功率电机首次用于推进飞机!我们可以设想,在随后的测试中,我们将再把一个涡轮发动机更换为电力推进系统。


大家可能在想这样强劲的驱动系统会不会很重、很占空间呢?尽管电动交通益处良多,但这样的驱动系统是否高效呢?两位专家告诉我们,得益于我们在高级轻量化工程和高科技材料等领域开展的大量研究工作,我们将大幅降低驱动系统的尺寸和重量。尽管我们之前的创纪录电机已经能够持续实现高达5.2千瓦/公斤的功率密度,我们仍希望新的2兆瓦电机可以进一步大幅提升这一性能。而这一突破的关键归功于西门子PLM仿真软件SimcenterTM,它将所有已知的物理和技术影响纳入考虑范围。利用这项技术,我们通过迭代创建出数字化双胞胎,从而以虚拟方式优化我们的原型机。这不仅加快了研发过程,也让我们打造出更为强大的电机。

Frank Anton博士:早在德国“青少年科研竞赛”(Jugend forscht)上摘得大奖时,Frank Anton博士的事业便起步了。他曾在波鸿、波恩和格勒诺布尔学习物理学。在西门子,他历任粒子加速器研发人员、核磁共振成像技术研发主管、外科X光系统业务部总经理、医疗设备销售主管和牵引供电单元业务主管,为技术进步作出了重要贡献。现在他是eAircraft初创业务部主管,这让他如鱼得水,因为他本人就是一名狂热的飞行员,酷爱驾驶电动飞机测试机。

Wulf Roscher是一位电气工程师,已为西门子效力23年之久。在此期间,他担任过许多与自动化和驱动技术有关的职位。去年,他在eAircraft担任大功率驱动系统项目经理。对他而言,这个充满挑战的职位不仅仅是一份工作。他认为,以此为契机,可以大大减少对矿物燃料的依赖,从而有助于为子孙后代留下一个生机勃勃的地球。在这方面,他每天都在为实现这一目标贡献一己之力:骑自行车上班。



节目的最后,想跟大家再多介绍几句这两位专家,Frank Anton博士本人是一名狂热的飞行员,酷爱驾驶电动飞机测试机。Wulf Roscher是一位电气工程师,他相信这个项目可以大大减少对矿物燃料的依赖,从而有助于为子孙后代留下一个生机勃勃的地球。他每天都在为实现这一目标贡献一己之力:骑自行车上班。感谢像他们这样有信念、有情怀、有热情的专家不断努力,为我们创造更美好的未来。混合动力汽车已经奔驰在大街小巷,混合动力飞机也不再遥远, 期待2020年,期待那一年E-Fan X项目的飞机冲破云霄。

...more
View all episodesView all episodes
Download on the App Store

西有故事By 西门子调频1847