王鑫邦
“阿爾法電動G2”完威首飛后。記者對飛行員進行采訪。
6月18日,在挪威交通部長索爾維克·奧爾森的注視下,挪威國營航空服務(wù)公司艾維諾爾從斯洛文尼亞進口的一架“阿爾法電動G2”雙座輕型電動飛機在奧斯陸機場完成首飛,“阿爾法電動G2”也是挪威引進的首架電動飛機。北歐國家向來以注重環(huán)保聞名,挪威自然不會例外。挪威人對于新能源的使用熱情極高——該國的電動汽車普及率世界第一。在航空領(lǐng)域,挪威人的做法可能顯得更為激進:當被問到多久以后電動飛機才能投入商業(yè)運營時,試飛員皮特森樂觀地表示,“可能在2025年前”。而根據(jù)政府的計劃,挪威將在2040年實現(xiàn)國內(nèi)航線運輸?shù)碾妱踊?/p>
電動飛機是個新事物,但人類對于電本身的認識卻由來已久。英文單詞“電”(electric)源自希臘單詞“琥珀”(拉丁字母轉(zhuǎn)寫為elektron),原因是公元前600年左右,希臘哲學(xué)家泰勒斯首先發(fā)現(xiàn)了琥珀在經(jīng)過貓毛摩擦后產(chǎn)生的靜電現(xiàn)象。人類對于電的科學(xué)研究則始于18世紀,這一時間點其實并不算晚,至少要遠早于我們對于飛行的科學(xué)探索。然而,時至今日,以特斯拉為代表的電動車行銷世界,電動船只也不算什么新鮮事,只有空中交通依然無法擺脫石化能源的宿命。
電動飛機的難點之一在于電能的存儲方式,電池過低的能量密度成了電動飛機實用化的最大短板。如果一臺航空燃油發(fā)動機的重量為500千克,同功率電動機的重量可能只有一半,也就是250千克。不僅如此,傳動裝置還能讓飛機重量再減少300~400千克。如此簡單相加,直接節(jié)省的重量將近600千克,絕對可觀。不過,一旦算上電池的重量,這一切的優(yōu)勢就都化為烏有。以電動汽車為例,特斯拉S的電池組重量就超過了600千克,但也只能提供85千瓦的電力,而85千瓦的羅泰克斯914活塞發(fā)動機的重量僅為78千克。顯然,電動飛機毫無優(yōu)勢可言。
全新的設(shè)計概念或許能夠讓電動飛機的未來變得光明許多,比如NASA提出的“分布式電力推進”概念——機翼前緣設(shè)置12個小型電動機將空氣直接吹過機翼表面以增加升力。今年6月,NASA宣布其歷時3年,利用“分布式電力推進”概念研發(fā)的電動飛機X-57即將首飛。NASA表示,飛機采用“分布式電力推進”系統(tǒng)后能源需求僅為傳統(tǒng)布局飛機的1/5。對于電動飛機來說,這意味著在現(xiàn)有電池技術(shù)的條件下,飛行距離可能會延長5倍。
歸根結(jié)底,我們在電動飛機的研究領(lǐng)域仍處于初級探索階段:“阿爾法電動G2”最大載荷僅為200千克,速度也只有120千米/小時。毫不夸張地說,即便在無人機領(lǐng)域,這樣的數(shù)據(jù)也不值一提。NASA的X-57雖然概念先進,但也不具備大型化的趨勢。除此之外,螺旋槳推進的電動飛機終究不會有太高的速度。電能進入航空領(lǐng)域或許還得從混動開始,在這方面,很多航空制造業(yè)巨頭已經(jīng)著手進行了相關(guān)的研究。