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电动航空?再等等吧

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今天跟大家聊航空航天界的一件小事。


曾经的明星电动航空企业Eviation宣布大裁员,并暂停爱丽丝Alice电动飞机的开发,基本上算是完蛋了。

Eviation总部在美国华盛顿州,成立于2015年。2015年那时候,新能源飞机这个赛道可是火热得很。

那时候空客的纯电双座小飞机(电扇)E-FAN刚刚飞跃英吉利海峡,空客就信心满满画出了一个路线饼:2017年电扇2.0量产,续航时间从1小时延长到2小时;2019年四座燃料电池版电扇4.0首飞,续航时间延长到3.5小时;2020年用小型支线喷气客机Bae146改装的混动版电扇X首飞;2030年代90座级全新电动飞机投入使用。

有空客牵头,西门子、罗罗这些公司都跟了上来。
在这种大势所趋下,Eviation应运而生,它们的野心不大,认准了一个垂直赛道,生产纯电的通航飞机,设计出来的爱丽丝(Alice),是一架九座轻型飞机,航程550海里(1018.6公里)。目标是以低一半的使用成本取代塞斯纳402、比奇空中国王、皮拉图斯PC12之类的飞机。

初版设计的翼尖推进布局、V形尾翼、三角截面机身和后三点式起落架,都让人眼前一亮。参加了2019年的巴黎航展,Alice名声大噪,前后拿下了600架的意向订单。不过要注意一下,意向订单这东西,差不多就跟开业时候别人送的花篮差不多,意向嘛,就是个意向。

在经历了多次设计更改之后,2022年9月27日,Alice完成首飞。飞上天的Alice,变得保守了很多,发动机改成了常规的尾吊布局,尾翼改成了常规的T形尾,起落架改成了常规的前三点式。


更重要的改变是,Alice首飞后不久,Eviation宣布其目标航程拦腰一刀,从550海里变为250海里。毕竟飞在天上的东西跟汽车不一样,虚标续航里程那是要出人命的。一个飞不了500公里的九座飞机,毫无使用价值。

首飞就是告别。有点好看的Alice再也没有飞起来过,在那之后Eviation甚至再次推翻重来,2024年发布了新版的Alice的设计。连最后的倔强---三角形截面的机身也改成了平平无奇的圆形截面机身,单看气动外形,放到今天任何一个机场都不会有人多看它两眼。


发布的新版Alice没有激起太多水花,于是在2025年的情人节自我宣布进入脱水休眠状态。


走到今天,停杯投箸的Alice,竟也有了拔剑四顾心茫然的悲怆感。


同在华盛顿州的好基友ZUNUM航空,比eviation早两年成立,曾经拿到波音的投资和技术支持,目标也是开发一款与Alice接近的12座级混动电动飞机。

2019年公司关门,那时候连飞机的设计都没有冻结。关门之后zunum反而名声更响了,因为它跟东家波音打了持续至今的官司,起诉的理由包括“波音偷窃它的技术产权”,“波音刻意拖延经费,阻止zunum的运营”等等。


并不是只是初创企业不行。2017年4月,空客宣布终止纯电的E-FAN项目,转向混动方案E-FAN X。2020年4月,空客宣布取消E-FAN X项目。同年9月,空客启动氢能的zero-e计划,路线图是2035年让氢动力客机投入使用。2025年2月7号,空客再发布了一个公告,表示由于技术进步慢于预期,将氢能飞机的研发计划推迟到三十年代中期再启动。

带头大哥撂挑子,小弟们里跑得最快的是西门子,在电动机领域里那是巨头,也是电动航空领域最早入局的豪门企业。2019年10月,西门子把它的电动和混动航空推进部门卖给了罗尔斯罗伊斯。

一开始罗罗还挺起劲的,毕竟这个老企业确实也需要一些弯道超车占据头排之类新玩意儿了。只玩了四年,2023年11月,罗罗发布公告,为其电动航空部门寻求买家。十个月的无人问津之后,2024年9月,罗罗关闭了这个部门。


你甚至不能说这只是企业们钱多了烧着玩。在电动航空领域吃了大亏的还有NASA。


2016年6月17日,当时的NASA局长发布了X-57计划。NASA的X系列,那可是航空史上的封神榜。从人类第一个突破音障的X-1,到3倍音速的X-2,再到6倍音速的X-15。各种高速、低速、垂直短距起降、空天飞行器,后掠翼、层流翼、变后掠翼、倾转翼。20世纪航空领域里几乎有一半新技术都是由X系列技术验证机来检验的。

在X-57之前,NASA上一个能载人的X型号还是2009年的X-55,那不过是改装了一架德国产的多尼尔328JET支线客机,验证了一下复合材料在上单翼运输机上的工程应用。


X-57虽然也是找了一架现成的小飞机改装的,却很不寻常,NASA将其列为“新地平线计划”,业内和爱好者当时普遍认为它会预示未来。

X-57的“砧木”是意大利生产的tecnam P2006T轻型四座双发通用飞机。X-57换掉了它的机翼和机翼上的两台小活塞发动机,代之以一个奇怪的矩形机翼,看起来更适合于入门级的航模。机翼上密密麻麻放了十二台电动机,各自陪一副螺旋桨。机翼翼尖上还各有一个大一点的电动机和螺旋桨。这正是X-57要验证的关键技术:分布式推进(DEP)。

航空发展史的初期曾经出现过一个飞机上发动机越来越多的趋势。比如1929年的德国多尼尔Do-X水上飞机,装了12台活塞发动机。

1949年的美国B-36轰炸机,装了10台发动机---6台活塞和4台涡喷。原因无他,发动机没劲耳。

活塞发动机的年代,发动机都是老祖宗,故障率非常高,多发的大型机,飞个长途,基本上没有全部发动机都听话的时候,所以那时候飞机上要有专门的“机上工程师”,来伺候甚至空中修理这些难伺候的家伙。到了涡轮发动机的时代,发动机的可靠性越来越好,推力越来越大,飞机设计师们喜滋滋地开始做减法。从八台发动机的B-52,到四台发动机的波音707,到三台发动机的波音727,再到两台发动机的空客A300。今天的民航市场上基本上是双发机的天下,四发的波音747、空客A380和A340,每次出现都能惹得航空爱好者们一阵快门。


曾经发动机越来越多是因为功率不足,后来越来越少是因为发动机太贵。这些都不是气动设计师做的决定。

电动化似乎给了航空设计师们了一些更纯粹的东西。电动机体积小,不贵,关键是不难伺候。无需液压、供油、引气各种管路,一根电缆,从供能到操控,足矣。于是,何不多来点呢?把一台大发动机拆解城很多小发动机,哪个地方需要螺旋桨的气流,就放哪。机翼上可以,尾翼上可以,机身上,如果需要也不难。一排小螺旋桨产生的气流,均匀吹过机翼的上表面,升力就产生了。所以不需要那么大的机翼,起降距离也会大大下降。传统机翼的尖端,来自下表面的高压气流和来自上表面的低压气流扭在一起,形成了翼尖涡流,浪费了很多能量。那何不在翼尖放上发动机和螺旋桨,把这个涡流利用起来呢?

这就是X-57的思路。飞机起飞需要的推力比巡航时候大得多,传统发动机要兼顾起飞工况和巡航工况,多有掣肘。X-57起飞时让12+2台发动机一起工作,巡航时只靠翼尖上的两台。


气动效率提高了,操控更灵敏精确了,噪音也下降了。多好的事。2023年,NASA宣布取消X-57项目,原因是在预算内和任务计划时间中无法解决的推进系统安全问题,把问题想简单了。


再等等吧。

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