电动飞机可能很快会成为行业标准

这个故事最初发表在《飞行杂志》上。

作为西门子创新日的一部分，西门子最近在芝加哥举行，旨在展示该公司在电动和混合动力飞机领域迄今取得的进展。这家德国工业巨头首次在美国展示了其电动 GA 飞机，即配备 55 千瓦西门子电动机的 Magnus LSA。

西门子电力和混合动力推进系统副总裁特里·哈姆林 (Terry Hamlin) 表示，该公司无意成为 OEM，但希望通过与其他公司合作，展示其在设计和制造电力推进系统方面的专业知识，成为航空业电力解决方案的一部分。西门子目前正在与空客和劳斯莱斯密切合作，共同开发 eFan 支线飞机。

哈姆林表示，西门子认为“航空业即将迎来重大的推进转型”，主要有三个驱动因素。“一是减少化石燃料消耗。二是大幅减少排放，而这只有通过真正颠覆性的技术才能实现。最后，还有降低飞机噪音。”

格雷格·鲍尔斯也同意，飞机推进系统将发生重大变化。作为通用航空制造商协会全球创新和政策副总裁，他管理着该协会的电力推进和创新委员会。

西门子表示，到 2050 年，电气化进程将成为行业标准，而且其速度已经远远超出了公司的预期。

“到 2021 年，甚至可能在 2020 年底之前，我们可能会将市场扩展到经过认证的电动系统。我们将与原始设备制造商合作，帮助他们集成和维护这些电动系统，”哈姆林说。

芝加哥活动还重点介绍了西门子目前如何将电动飞机推向市场，首先是 Magnus 和 Extra 330LE 等小型飞机。2017 年，西门子使用 Extra 创造了电动飞机速度和爬升的世界纪录。电动 Extra 的最高时速达到 211 英里/小时，并在 4 分 22 秒内创下了爬升至 9,800 英尺的纪录。

西门子还将网络世界和物理世界融入其生产流程，以缩短新产品的上市时间，例如在芝加哥展出的轴承护罩。该护罩用于 Extra 330LE 的电动机。在制造原始轴承护罩时，西门子团队创建了一个数字孪生，使他们能够在虚拟现实世界中继续重新设计、测试和优化新版本。结果令人印象深刻，因为原始部件的重量从 25 磅减轻到仅 9 磅。

“随着每一笔研发投入，我们都在朝着提高功率密度和减轻电池重量的方向发展，”哈姆林说。她谈到了航空业的最新前沿之一，即城市交通概念，例如电动空中出租车，其需求是能够跨越城市内距离的安静垂直起降飞机。“电池供电也有望改变飞行训练，”哈姆林补充道。

鲍尔斯让那些反对发电厂的人回忆起航空业早期的情形，当时人们说喷气发动机不会那么有用。

“人们想知道，在直翼飞机上，或者在喷气式发动机效率很低的情况下，只能在低空飞行的飞机上，喷气式发动机的效率会有多高。我们只是设计了能够利用这些新技术的飞机。我们需要以同样的方式考虑电池供电。电力能给我们带来什么额外的优势？虽然电动机在极低的速度下效率会降低，但它们可以使扭矩降至接近零转速。”

Argon National Labs 预测电池密度每年将提高 3% 到 5%。虽然目前的能量仅够飞行一小时，但燃料箱每年仍将增长 5%。Pipistrel 的 Alpha Electro 已获得加拿大飞行训练认证，但根据 FAA 对 LSA 动力装置的定义，它在美国仍面临监管障碍。除非这一规定改变，否则 Alpha 不能用于美国的飞行训练。Bowles 同意监管变化“可能是一个耗时且痛苦的过程”。