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零排放、氢动力……未来民用飞机长什么模样?

一些拥有令人惊奇的形状和推进系统的飞机,或许很快会出现在离你很近的那片天空。

从类似传统布局的氢燃料飞机,到全新的电动/混合动力的固定翼/旋翼机,为了让民用飞机的速度更快,飞行更环保,制造商不断扩大产品组合,扩展产品配置。

超声速和高超声速民用飞机预计将在未来5-15年内实现。

空客的零排放飞机

去年,空中客车公司公布了全球首款零排放民用飞机的三种概念机型,并计划于2035年投入使用。第一种概念飞机座级为120~200 座,最大航程约为3700km,动力系统为两台涡扇发动机;第二种座级为100 座,最大航程约为1900km,动力系统为两台涡桨发动机。第三种概念飞机采用了翼身融合的飞机构型,动力系统为分布式涡轮风扇发动机,而液氢存储于机翼下方。目前该公司正在研究并缩小技术方案的选择范围,并计划在2027年左右启动第一个项目。

Universal Hydrogen的氢动力冲8飞机

总部位于洛杉矶的初创公司Universal Hydrogen与美国绿色能源集团Plug Power和电动机开发商MagniX合作启动了一项为现有客机开发的、基于燃料电池的可改装氢动力系统项目。该项目最初计划研制2MW的全尺寸氢电动力传动系统地面基原型产品并完成相关测试,该计划首先将进行小型氢动力传动系统的地面测试,随后再对支线飞机进行改装(40~60座),比如冲8或ATR42飞机。该计划预计2023年开始飞行测试,2025年前进行补充型号合格证(STC)认证并投入使用。

巴航工业的涡桨飞机

巴西航空工业公司正在开发一款70座、下单翼、T型尾翼布局的双发涡桨飞机。该机将与Dash8和ATR72直接竞争。目前该机的发动机还没有最终确定,巴航工业将考虑在2022年正式推出该新型涡桨飞机,并在2027年或2028年投入使用。

泰克南的P-Volt电动支线飞机

罗罗和意大利泰克南公司正在合作研制电动支线飞机。该机名为p-volt,可容纳9名乘客,采用全电推进系统。该机基于泰克南p2012 traveller而研制。按照协议,挪威Wideroe航空公司将成为这一机型的首家运营商,并将从2026年开始运营。据悉该航空公司74%的航班飞行距离不到275km,有时飞行时间只有7-15min,很适合运营电动飞机。

法拉第的混合动力飞机

去年12月,霍尼韦尔与英国初创企业法拉第航空航天公司(Faradair Aerospace)签署了一份谅解备忘录,就系统和涡轮发电单元进行合作,后者将使用可持续航空燃料为Faradair混合动力飞机(BEHA)提供动力。该机可搭载18名乘客或3个LD3货物集装箱。该机三组盒式机翼的设计允许其在长度小于300m的跑道上起飞和降落。

Faradair计划在2030年前交付300架混合动力BEHA,其中150架将用于消防。霍尼韦尔正在与其他几个潜在的涡轮发电机客户进行深入探讨,根据不同制造商的应用需求,帮助定制其产品。

乔比航空的电动垂直起降飞行器

美国乔比航空是一家总部位于加利福尼亚州的电动垂直起降飞行器初创企业。其S4飞行器采用倾转旋翼布局,计划于2023年投入运营,目前已完成超过1000次全尺寸原型机载人/无人试飞。2020年该公司与美国联邦航空局合作探索适航审定方法,基于FAR-23部形成了审定基础。该公司预测未来10年内将在全球超过20个城市提供服务,飞行器数量超过14000架。

Volocopter的VoloCity

德国初创公司Volocopter计划在2022年底前完成VoloCity双座多轴eVTOL飞行器适航认证,并于2023年启动城市空中出租车服务,预计运营城市包括新加坡、巴黎等。近期,该公司计划在蓬图瓦兹-科尔梅耶恩斯·维辛机场城市空运试验区域内开展试飞,随后2024年在巴黎奥运会期间开展城市空运服务演示验证。

Aerion Supersonic 的AS2

Aerion Supersonic公司正在开发AS2超声速公务机,设计速度为Ma1.4,座位数为8-10。该机计划2026年投入运营,初步设计审查将于年内完成,2022年启动首批组件制造,2023年在佛罗里达州墨尔本工厂开始总装,前10年内预计生产300架飞机。该公司计划跳过验证机试验阶段,直接制造生产型原型机。

Boom Supersonic的“序曲”超声速客机

美国超声速飞机制造商Boom Supersonic正在研发的“序曲”(Overture)超声速客机,该机设计速度为Ma2.2,座位数为65-88,预计于2029年投入运营。该公司首先开展了XB-1验证机研究,今年内将完成首飞。在验证机的基础上,2022年Overture项目启动,2023年开始生产,2025年完成原型机,2026年首飞。

Hermeus的高超声速飞机

Hermeus是一家总部位于亚特兰大的民用高超声速飞机初创公司。该公司与美国空军合作,研制一型最大巡航速度为Ma5、载客20人左右、航程约7400km的高超声速民用飞机(可能用作总统专机)。该机将采用基于涡轮基组合循环发动机,预计2030年前投入使用。(穆作栋 郑秀梅)