“滚回绘图板”被淘汰的飞行器方案 284

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空客 e概念

空客 e概念

目前为止，化石能源支撑了人类工业文明的大厦，然而所有人都知道，这些地球上无法再生的能源早晚要耗尽或者昂贵到不能承受。很有可能这个拐点将在这个一百年内到来。面对必定到来的化石能源终点，汽车业已经在新能源领域争的火热。然而在烧油大户航空业，新能源的战场还未到来。

空客 e概念模型

2013年，空中客车公司位于奥托布伦（Ottobrunn）的创新研发中心的工程师决定率先做出响应，他们对一个重要的愿景充满热情——称为：商用飞机的分布式电力推进系统。行业术语：E-Thrust。

电动推进已经在小型飞机领域取得了一些初步成功。大功率而轻便的电动风扇也已经是现成的产品，但是制约电动飞行的最主要因素是储能装置，现有技术条件下，电池系统的最大能量密度无法满足大型商业飞行。E-Thrust提供了一个在现有可预见的技术条件下使用混合动力的新能源商业航班的可能。

空客 e概念

在2013年7月的巴黎航展上，欧洲防务和太空公司（EADS，空客母公司）的展台上展出了他们2050年新能源客机的愿景。这个项目由空客与罗尔斯·罗伊斯（Rolls-Royce）公司合作开发，旨在提高未来客机的效率，其E-Thrust概念是一种混合动力推进系统，EADS表示可以减少油耗，排放和噪音。EADS和空中客车公司已经将E-Thrust融入到飞机设计中，这个项目称之为“e概念”（eConcept）。

巴黎航展空客 e概念模型

空客认为E-Thrust是全电动飞机道路上的中间步骤，是一种“分布式推进”系统，由沿每个机翼排列的众多电风扇组成。这些风扇的电力来自机上的储能装置，也可由尾部的燃气轮机直接供电，这就是为什么空客称其为混合系统的原因。

E-Thrust原理透视图

E-Thrust原理模型

尽管最佳风扇数量仍有待确定，但空中客车公司相信，单个较大的燃气发电机比几个较小的更好。这将有利于统一的排气管道和微粒过滤器，低整体噪音和污染排放。空客展示的概念系统由六个电动机和一个中央布置的燃气轮机组成。

E-Thrust原理模型

E-Thrust系统的一个优点是，可以通过在地面上为电池充电（理论上来自清洁的可再生能源）来满足起飞。燃气发电机只有在e概念在空中时才启动，从而可以缩小该部件的尺寸。

罗-罗的E-Thrust电动风扇

巡航时，燃气发电机直接为风扇供电，此时可调节风扇功率或关闭部分风扇节约燃料，如果燃气系统发生故障，重新充电的电池也满足为紧急着陆提供动力。在下降过程中，燃气发电机关闭，e概念按照滑翔机飞行。风扇此时反转发电，可以给电池充电。理论上飞机可仅用电池供电，但工程师计划让燃气系统在着陆前重新启动，以做备份。

e概念

据称，分布式推进系统允许大幅度增加引擎旁通比，在涡扇发动机中，旁通比是通过风扇吸入但绕过燃烧室的空气质量与通过燃烧室的空气质量之比。目前的喷气引擎可以实现 12：1 的比率，但空客声称E-Thrust系统可以实现 20：1 或更高的有效旁通比，从而进一步降低油耗。

e概念

空客还认为，这种分布式方法为机身设计提供了更大的设计空间。有利于减轻重量和阻力，减小垂直尾翼尺寸和改善重量分布。展示的概念飞机为90个座位的干线商业客机，使用了大量流线型设计，风扇布置在翼根上方，发电燃气轮机布置在机尾V型尾翼中间。整体气动布局和空客在2010年的概念飞机'Smarter Skies'非常相似

e概念

Smarter Skies

e概念

实际上功率强大而轻便的电力风扇现在已经成为现实。为了使E-Thrust系统可行，需要超导技术来减小电气元件的尺寸，并结合下一代电力存储技术（空客着眼于锂空气电池），其能量密度超过1,000 Wh / kg。

尽管很多技术仍然比较遥远，但并非遥不可及。与其他天马行空的电动概念客机相比，e概念展示了更多接近成熟的技术，使得其实现的可能大增。透过“e概念”也许可以看到即将飞出地平线的未来商业客机。