NASA第一架电动飞机,即将上天。
这架飞机名为Maxwell X-57,是NASA第一架全电动机型。

再看能源方面,飞机电能来自可充电的锂离子电池,分为两个400磅电池包,放置于机舱内。

动力上,这架电动飞机设计也可谓独树一帜。
根据X-57最终设计,其动力来自机翼前部的12个小型电动螺旋桨,均匀分布在两侧,此外,机翼两端还加装了尺寸较大的发动机,用于抵消末端涡流带来的阻力。
从最终设计图能看到,X-57拥有14台螺旋桨。

这一设计主要是为了让飞机更高效利用能源,小螺旋桨本身及外形设计可在飞行时提供更多上升力量。在飞机达到一定高度后,小螺旋桨将停止工作。

需要注意的是,上述设计并非Maxwell X-57的最终形态。
从实地拍摄的照片能看出,其原本设计的14台发动机被取消,X-57螺旋桨只有2台,分布于机翼下方,靠近机身。
这背后原因,与该项目坎坷的设计研发历程有关。

官宣至今已过去7年
Maxwell X-57项目官宣于2016年6月。
NASA局长查尔斯?博尔登在演讲中,将X-57项目称为——未来10年航空新计划的关键组成部分,旨在研发先进技术减少化石燃料使用与排放,降低飞行噪音。
取得成果后,他们会将这些技术推向市场。除了这架小型X-57,NASA还同时宣布将生产5架大型X系列飞机。

NASA在航空方面的发力并非一时兴起。早在1946年,其前身美国国家航空咨询委员会(NACA)就研发成功时速达1600km/h的X-1试验机,动力依靠火箭发动机。
此后,NASA的X系列飞机多次刷新各项世界纪录。

此番X-57,是X系列时隔20年来新产品,也可看作NASA在数字时代面向未来,捍卫航空领域技术领导地位的组成部分。
但在具体落地中,X-57遭遇波折不少。
项目本计划2017年就首飞,但由于反复设计修改,电池过热隐患等问题,测试一再延期。这当中,维持高电压和功率输出难度也超出项目组想象,他们还需要迭代升级防电子干扰的组件。
由于所使用的晶体管无法承受飞行中的震动及温度,他们又不断寻找解决方案,直到采用了新一代碳化硅MOSFET模块,才解决问题。

项目拖到2019年,飞机地面测试才开始进行,随之而来的疫情又导致飞行测试安排被打乱。
最终项目因资金不足,项目后期规划已经无法完成,最终,即将首飞的飞机仍为2台螺旋桨。

面对此种境况,相关业内人仍然认为,他们做的事很有意义。
电动航空业咨询公司SMG创始人Sergio Cecutta认为,X系列飞机的研发本就是做前所未有的事,这当中有曲折属正常,但X-57已为行业奠定了基础,从这个角度看,这是个成功的项目。
另值得一提的是,尽管目前小型飞机都在探索电动化,但航空业很多人认为,目前纯电动飞机距离商用落地还有很大距离,其关键问题在于——电池无法支撑大型宽体客机进行数千公里的飞行。
参考链接:
[1]https://spectrum.ieee.org/electric-aviation-nasa-maxwell-x57
[2]https://www.nasa.gov/specials/X57/
[3]https://en.wikipedia.org/wiki/NASA_X-57_Maxwell
[4]https://www.nasa.gov/sites/default/files/atoms/files/x-57-litho-print-v4.pdf
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