空客2030年将推出混合动力概念客机E-Airbus

fengzhi2008

        　　EADS为开发E-Thrust混合推进概念设定了雄心勃勃的目标，并在6月份的巴黎航展上毫无征兆的宣布将与罗罗公司合作开展。其新代号为E-Airbus，并将于2030年作为100座支线客机服役。9月份在巴黎举行了会议，研讨了项目的时间表和细分市场，法国政府描述了其最新的产业政策。
        　　罗罗公司希望分布式混合推进系统能够极大的降低噪声和改善耗油率。“分布式”意味着采用更多数量的风扇来取代通常的两台更大、更重的涡扇发动机。按照EADS的首席技术官Jean Botti的说法，E-Airbus将有6台电力风扇，每个机翼上沿着翼展分布三台，涵道比（或这种系统的等效数）预计将超过20。
        　　据罗罗公司称，分布式推进系统的一个主要优点就是能够集成到机身结构上，优化机身周围的气流，同时减少飞机的重量、阻力和噪声水平。Botti提到欧盟的航迹2050（Flightpath 2050）的目标是相比2000年的水平二氧化碳排放降低75%、NOx排放降低90%、噪声降低65%，然而他并没有指出E-Airbus在2030年处于什么水平。
        　　另外，当边界层被风扇吸入并加速时，有可能带来额外的效率收获。这种重新分配能量的过程减少了飞机的尾迹，并带来阻力的降低。然而，进入风扇的气流并不均匀，因此，风扇叶片必须能够承受畸变、非稳态气流。而罗罗公司当前正在剑桥的大学技术中心开发这类叶片。
        　　一个燃气动力单元（gas power unit）（涡扇发动机连接到发电机）将为6台风扇和能量储存充电提供电力。空客研究的初始结果表明，单个大型燃气动力单元比两个或多个小型燃气动力单元更有优势，能够降低噪声，并能在长的排气管道内过滤颗粒。
        　　通过允许单个优化燃气动力单元（产生电力）的热效率和风扇（产生推力）的推进效率，有可能能够改善串行混合结构（serial hybrid architecture）的总效率，还有可能减小燃气动力单元的尺寸，并优化用于巡航状态。
        　　起飞所需的额外动力将有电能储存装置提供。在巡航阶段，燃气动力单元将提供巡航动力以及电池充电的动力。在下降的第一阶段，E-Airbus将是滑翔机，燃气动力单元将关闭，之后，风扇启动风车状态，并产生电能。在降落阶段，燃气动力单元重新启动，提供过量的推力（备用推力）以备飞机所需。
        　　储存系统的能量密度预计在1000Wh/kg（瓦特小时每千克）量级，这是当今最佳性能的两倍。锂-空气电池由于更轻、采用空气中的氧气作为氧化剂（空气作为阴极），因此是最合适的解决方案，但是并未商业上可用。
        　　对于兆瓦级功率水平的需求，EADS和罗罗公司均寄希望于超导体。这种在某些材料上的零电阻现象发生在当它们被冷却到低于其临界温度，并要求电气系统部件更小、更轻并更高效，如电线。在E-Airbus，低温冷却可能达到-252℃（约21K），这是当今空间应用的一项候选技术。
        　　除了导线，轮毂安装的电机也将是超导的，其工作原理是采用一个超导静子绕周向旋转产生强大的电磁场来启动。电磁转矩通过有效地校准转子和静子的磁场来产生。超导机器取代常规的铜和铁静子结构，是一种动力更足、更轻和低损失的设计。

空客2030年将推出混合动力概念客机E-Airbus