美国国家航空航天局与通用航空航天公司合作实现混合电动飞行演示
一架由美国国家航空航天局合作开发、通用航空航天公司制造的兆瓦级混合电动引擎驱动的飞机,展示了一种创新飞行,可以为新一代节油航空器动力系统提供信息。该引擎安装在一架萨博340B飞机上,在英国法恩伯勒国际航空展上进行了飞行。这是一个系统的公开首秀,近年来进行了历史性的测试飞行,成为第一架飞过30,000英尺的混合电动飞机,并进行了超过两小时的最长混合电动飞行。美国国家航空航天局(NASA)华盛顿总部航空航天部主任洛瑞·格林德(Laurie Grindle)表示:“这一成就反映了NASA在航空领域的最佳优势:我们探索大胆的可能性,通过严格的研究和测试进行验证,并与行业合作将突破性的想法转化为给美国人民带来实际价值的技术。”此次测试利用了NASA先前的电气化动力传动飞行演示项目以及该机构正在进行的亚音速飞行器技术和工具项目的工作——这是一项包括在NASA测试设施进行关键测试的多年合作研究。该引擎集成了电动机、燃气涡轮和储能能力。它旨在展示驱动一种与区域级喷气机大小相当的飞机的能力,减少燃料消耗和成本,而不影响性能。该装置的技术和设计预计将用于帮助开发未来的混合系统,从而降低航空公司的运营成本。这次演示飞行是在技术快速发展的多年后进行的。对于NASA来说,它还验证了一个追溯到混合航空推进几乎看起来超出可能范围的时期的工作。航天工程师拉尔夫·扬森(Ralph Jansen)表示:“这是超过15年工作的结晶,我们这样做是因为它将对飞机产生影响,帮助减少能源使用,帮助美国企业和公众。”他说:“这是一种没有人相信可以实现的愿景,然后通过定义和执行所需的研究和开发工作来实现。”这一成就得益于数百人在NASA各中心的电气化动力传动飞行演示和亚音速飞行器技术与工具项目上的协作努力,与通用航空航天及其合作公司共同完成。在近年来,航空业见证了由电力系统驱动的小型飞机和无人机的繁荣。但大型客机和货机需要能够提供大量电力的复杂引擎。因此,在十多年前,NASA开始考虑混合系统时,简单使用电动机补充部分能量的可能性就是一项艰巨的工程挑战。NASA花了大约七年的时间进行初步研究,与小企业和其他伙伴合作,考虑混合系统的技术障碍和潜在商业可行性。在此期间,该机构解决了许多实施障碍,包括电力、热量和电池技术,以及电力系统、引擎和飞机的整合。通过该机构的电气化动力传动飞行演示项目,通用航空航天公司和NASA与研究人员合作开发了更轻便、更高效的动力系统,并缩小了关键组件——有时是显著缩小。NASA和通用航空航天还利用该机构的设施和资源来进一步推动他们的研究。2022年,通用航空航天在NASA位于俄亥俄州桑达斯基的尼尔·阿姆斯特朗测试设施的电动飞机测试平台上测试了其推进系统的集成版本。测试使系统在模仿45,000英尺高度的条件下运行,这个范围是商业单通道飞机的飞行高度。团队增加了组件,包括电动机、功率转换器、螺旋桨和通用航空航天公司的商用引擎,并进行了更多的地面测试和最终的飞行测试。对于那些在这一概念上多年努力的研究人员来说,看到引擎驱动飞机飞行是漫长旅程中的一个重要步骤。“我得说,看到它飞起来我相当感动。真是太棒了,”扬森说。“它就像一架普通的飞机,可能这是最好的地方。”NASA目前对这项研究的支持来自于其研究与技术任务局的航空航天部。
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