日前,俄羅斯帕拉瓦諾夫中央航空發動機研究所所長戈爾金表示,俄羅斯將在2020年進行混合動力飛機飛行測試,并首先完成混合動力發動機的開發,最終目標是發展500的功率千瓦混合動力飛機。
眾所周知,化石燃料燃燒是空氣污染的主要來源。航空運輸公司強大的飛機是“油老虎”。最近經歷過頻繁安全事故的波音737一次消耗5噸機油。混合動力技術為汽車帶來了環保,那么它將航空運輸帶入“環保時代”嗎?
技術方案
“現在,混合動力飛機的國際技術解決方案非常相似,主要是油電混合動力和電電混合動力。”康桂文介紹,所謂的油電混合動力是指傳統的航空燃料發動機和鋰電池。形成了混合動力推進系統,而電動混合動力車則由氫燃料電池和鋰電池供電。
在特定的工作模式下,有必要將不同動力裝置的特性與飛機的飛行特性結合起來。康桂文說,飛機起飛時需要最大功率。因此,在油電混合動力飛機的起飛階段,鋰電池和燃料發動機一起工作,并且一部分電力由鋰電池共享以減少燃料消耗。
在起飛結束后的巡航階段,維持平穩飛行所需的功率通常僅為起飛狀態的三分之一。此時,僅燃料引擎可以被打開,同時提供飛行動力和鋰電池的同時充電。最終著陸階段的功率需求較小,理論上只能使用鋰電池來滿足需求。
“電動混合動力飛機有所不同。”康桂文說,氫燃料電池通過氫和氧的反應發電。該產品主要是水,幾乎沒有污染。但是,通過化學反應發電的氫燃料電池的放電比較緩慢,難以迅速地達到起飛功率,在起飛階段不能單獨使用,因此需要鋰電池。
因此,電動混合動力飛機的工作模式是在起飛階段使用氫燃料電池和鋰電池供電。在巡航階段僅打開氫燃料電池,并且在降落階段可以單獨使用氫燃料電池或僅激活鋰電池。此外,混合動力飛機相當于兩個動力系統,可以互相備份。一旦飛行出現問題,另一個可以確保安全滑行和著陸。”康桂文說。