德企參與制造的Alice電動(dòng)飛機(jī)首飛成功

文/ Alan 供圖/ Kasaero

當(dāng)?shù)貢r(shí)間2022年9月27日，位于美國(guó)華盛頓州摩西湖市的以色列電動(dòng)飛機(jī)開(kāi)發(fā)公司Eviation旗下的9座級(jí)電動(dòng)飛機(jī)Alice（愛(ài)麗絲）原型機(jī)首次試飛成功。Eviation公司此前曾將Alice稱(chēng)為“世界上第一架全電動(dòng)通勤飛機(jī)”，此次首飛成功被看作是邁向零排放的中程航空旅行的又一個(gè)重要里程碑。值得一提的是，Alice電動(dòng)飛機(jī)項(xiàng)目也是一個(gè)跨洲團(tuán)隊(duì)合作的優(yōu)秀榜樣，來(lái)自德國(guó)的技術(shù)公司Kasaero為此次首飛成功發(fā)揮了重要作用。

世界首架全電動(dòng)通勤飛機(jī)

參與本次首飛的Alice原型機(jī)由試飛員史蒂文·克蘭（Steven Crane）駕駛，美國(guó)當(dāng)?shù)貢r(shí)間上午7點(diǎn)10分從美國(guó)華盛頓州的格蘭特縣國(guó)際機(jī)場(chǎng)起飛，在3500英尺（約1070米）高度飛行兩圈后于8分鐘后降落。該機(jī)場(chǎng)曾是美軍和波音公司的試飛機(jī)場(chǎng)，跑道長(zhǎng)4千米，曾是航天飛機(jī)的備降機(jī)場(chǎng)。

這架飛機(jī)以《愛(ài)麗絲夢(mèng)游仙境》中劉易斯·卡羅爾的“Alice（愛(ài)麗絲）”命名，設(shè)計(jì)可容納9名乘客和2名飛行員。Eviation公司在2019年巴黎航展上推出早期迭代后，這款經(jīng)過(guò)改進(jìn)的機(jī)身采用T形尾翼、帶小翼的高展弦比直翼和獨(dú)特的后置前置螺旋槳。

根據(jù)Eviation公司的介紹，Alice的設(shè)計(jì)航程為440海里(815千米)，最大巡航速度為463千米/小時(shí)。除了載客型號(hào)，還設(shè)計(jì)有貨運(yùn)改型，載重為1100 千克，以及6座的公務(wù)機(jī)改型。

這架電動(dòng)飛機(jī)采用高能量密度電池21700型鋰電池，為2臺(tái)尾部安裝的 640千瓦M(jìn)agni650電機(jī)供電，該電機(jī)由 MagniX 制造，用于推動(dòng)其五葉螺旋槳。其電池的電芯能量密度為260瓦每千克，電池重量大約占整機(jī)起飛重量（7484千克）的50%左右。

對(duì)于此次首飛成功，Eviation總裁兼CEO格雷戈里·戴維斯（Gregory Davis）十分興奮并且非常滿意，他直言：“今天，我們開(kāi)啟了航空業(yè)的下一個(gè)時(shí)代— 我們已經(jīng)通過(guò)Alice的首次飛行成功地實(shí)現(xiàn)了天空的電氣化。人們現(xiàn)在知道負(fù)擔(dān)得起的、清潔的、可持續(xù)的航空看起來(lái)和聽(tīng)起來(lái)是什么樣子了，這是第一次在固定翼全電動(dòng)飛機(jī)上有所體現(xiàn)。這一突破性的里程碑將引領(lǐng)可持續(xù)航空旅行的創(chuàng)新，并塑造未來(lái)的客運(yùn)和貨運(yùn)旅行。”

Eviation公司2016年創(chuàng)立于以色列，后搬遷至美國(guó)華盛頓州。2019年6月，該公司在巴黎航展上首次展示了Alice電動(dòng)飛機(jī)的首個(gè)全尺寸模型，后來(lái)對(duì)其進(jìn)行了大幅重新設(shè)計(jì)。新設(shè)計(jì)的Alice原型機(jī)2021年7月首次亮相。

Kasaero公司參與設(shè)計(jì)制造的襟翼

去年1月28日，在西雅圖以北的阿靈頓市機(jī)場(chǎng)(KAWO) 進(jìn)行的一次滑跑中，Alice原型機(jī)偏出了跑道，好在沒(méi)有受到損壞。9月18日，Alice原型機(jī)進(jìn)行了首次高速滑行并抬起了前輪。此次成功的歷史性首飛，成為其邁向零排放的又一個(gè)重要里程碑。

來(lái)自德國(guó)科技企業(yè)的鼎力合作

Alice電動(dòng)飛機(jī)不僅創(chuàng)造了歷史，該項(xiàng)目也是一個(gè)跨洲團(tuán)隊(duì)合作的優(yōu)秀榜樣。事實(shí)上，Eviation從一開(kāi)始就是徹底的國(guó)際化管理模式，他們的做法是在全球范圍內(nèi)尋找最好的可用資源，使他們的想法成為現(xiàn)實(shí)。

Alice整體布局

貨運(yùn)版飛機(jī)內(nèi)部

據(jù)了解，來(lái)自德國(guó)的技術(shù)公司Kasaero公司一直是這個(gè)項(xiàng)目中的重要部分，從早期階段就與Eviation合作，簽約開(kāi)發(fā)Alice電動(dòng)飛機(jī)的襟翼驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，并將其整合到機(jī)翼上。

Kasaero公司在世界范圍內(nèi)被認(rèn)為是飛機(jī)設(shè)計(jì)、復(fù)合材料技術(shù)、生產(chǎn)和認(rèn)證的“一站式服務(wù)”技術(shù)工程公司。Kasaero公司的CEO卡爾·凱撒（Karl Kaeser）介紹自己的企業(yè)信條：“我們更喜歡航空業(yè)的新方法，并盡量避免對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行翻新。我們的技術(shù)是系列化生產(chǎn)及跨區(qū)域合作的典范。減少二氧化碳排放和噪聲污染，提高安全性，進(jìn)行最高精度和可持續(xù)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)是我們的目標(biāo)?！?/p>

據(jù)介紹，Alice電動(dòng)飛機(jī)機(jī)翼內(nèi)置的襟翼是空氣動(dòng)力學(xué)大師級(jí)的，它們根本不需要任何整流罩。Kasaero的首席工程師麥克·施瓦茨（Michael Schwarz）補(bǔ)充說(shuō)：“我們?cè)O(shè)計(jì)、建造和測(cè)試的襟翼軌道和襟翼驅(qū)動(dòng)支架的結(jié)構(gòu)元素，將配置一種具有高預(yù)置性、幾乎無(wú)噪聲和失效保全的優(yōu)秀的新一代電動(dòng)飛機(jī)。從2018年8月4 日項(xiàng)目啟動(dòng)到2019年4月底完整機(jī)翼的運(yùn)輸，我們只有不到9個(gè)月的時(shí)間來(lái)交付。盡管團(tuán)隊(duì)之間相距數(shù)千公里，并有8個(gè)時(shí)區(qū)的距離，但這個(gè)項(xiàng)目只有通過(guò)出色的溝通、先進(jìn)的項(xiàng)目管理方法和虛擬化, 才能成功地將想法轉(zhuǎn)化為真正的設(shè)計(jì)。”

在這段可能破紀(jì)錄的時(shí)間里，來(lái)自斯圖加特和伊斯尼的團(tuán)隊(duì)塑造了外形美觀的纖細(xì)機(jī)翼的完整內(nèi)部結(jié)構(gòu)。裝備該機(jī)翼的Alice飛機(jī)于2019年6月在巴黎國(guó)際航空展展出。同年10月，卡爾·凱撒在中國(guó)石家莊舉辦的電子飛行論壇上介紹了這個(gè)雄心勃勃的項(xiàng)目。

座艙內(nèi)部實(shí)景

Kasaero公司的下一個(gè)里程碑項(xiàng)目是HYFLY，這是Kasaero與多家公司合作實(shí)施的最新項(xiàng)目，通過(guò)與道尼爾海翼和Flight Design等知名制造商合作，共同為小型飛機(jī)開(kāi)發(fā)燃料電池推進(jìn)系統(tǒng)，讓它們能夠以電力方式進(jìn)行長(zhǎng)距離飛行，而不產(chǎn)生局部的二氧化碳足跡?？枴P撒指出：“我們將提供一種技術(shù)，使小型電動(dòng)飛機(jī)能夠以綠色氫能產(chǎn)生的電力為動(dòng)力，安全起飛并進(jìn)行長(zhǎng)距離飛行。我們對(duì)該項(xiàng)目已經(jīng)獲得的研究資金感到興奮，對(duì)德國(guó)聯(lián)邦地區(qū)從2025年開(kāi)始從加拿大獲得綠色氫能的倡議感到高興?！?/p>

市場(chǎng)反饋顯露潛力

未來(lái)，Eviation希望能夠在2027年交付基于Alice開(kāi)發(fā)的客運(yùn)和貨運(yùn)電動(dòng)飛機(jī)。通過(guò)Alice電動(dòng)飛機(jī)，Eviation將有望為乘客和貨物的運(yùn)輸節(jié)省時(shí)間，不產(chǎn)生當(dāng)?shù)氐亩趸甲阚E，并使國(guó)內(nèi)旅行和電子商務(wù)訂單的有效交付以及原材料的成本降低和更低的噪聲污染成為現(xiàn)實(shí)。

2022年9月9日，Alice電動(dòng)飛機(jī)獲得了美國(guó)聯(lián)邦航空局頒發(fā)的飛行許可。而該公司近期的商業(yè)成功反映了Alice電動(dòng)飛機(jī)在短期內(nèi)改變航空業(yè)的潛力。

2021年8月，國(guó)際物流巨頭DHL快遞宣布從Eviation訂購(gòu)12架Alice電動(dòng)貨機(jī)，成為其首個(gè)客戶(hù)。通過(guò)此次合作，DHL快遞旨在建立一個(gè)由電力驅(qū)動(dòng)的國(guó)際快遞網(wǎng)絡(luò)，向?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)航空發(fā)展邁出開(kāi)創(chuàng)性一步。

該公司訂購(gòu)的Alice電動(dòng)飛機(jī)目標(biāo)定位為支線飛機(jī)市場(chǎng)，場(chǎng)站設(shè)施投資少，可在裝卸貨物過(guò)程中進(jìn)行充電，確保轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間，滿足DHL快遞在時(shí)效方面的需求。Eviation預(yù)計(jì)于2024年向DHL快遞交付訂購(gòu)的Alice電動(dòng)飛機(jī)。

2022年4月，通勤巨頭Cape Air還與Eviation 簽署了75架Alice飛機(jī)的意向書(shū)，旨在推進(jìn)“可持續(xù)發(fā)展、增長(zhǎng)和創(chuàng)新”。這些電動(dòng)飛機(jī)瞄準(zhǔn)的是400千米以?xún)?nèi)的區(qū)域航班市場(chǎng)。

此外，Global Crossing Airlines (GlobalX) 最近也與 Eviation 簽署了一份意向書(shū)，計(jì)劃訂購(gòu)50架Alice飛機(jī)，預(yù)計(jì)將于2027年開(kāi)始交付。GlobalX表示，“Eviation Alice飛機(jī)正在為可持續(xù)航空樹(shù)立標(biāo)準(zhǔn)，我們計(jì)劃將飛機(jī)提供給郵輪公司、旅游運(yùn)營(yíng)商、休閑旅游供應(yīng)商和需要在佛羅里達(dá)州進(jìn)行短途包機(jī)的商業(yè)客戶(hù)?！?/p>

電動(dòng)飛機(jī)依舊面臨挑戰(zhàn)

近些年來(lái)，在全球都在大力推行碳減排、碳中和政策的大背景下，越來(lái)越多的電動(dòng)飛機(jī)產(chǎn)品、公司和組織如雨后春筍般冒了出來(lái)，這些產(chǎn)品和服務(wù)也吸引了很多政府、投資方和航空公司的注意力。

2018年7月1日，日本石川島播磨重工（IHI）、川崎重工、斯巴魯、日立制作所、三菱重工航空發(fā)動(dòng)機(jī)和三菱電機(jī)等6家企業(yè)宣布聯(lián)合成立“日本飛機(jī)電動(dòng)化聯(lián)盟”（Eclair）。他們的目標(biāo)是生產(chǎn)制造出一款能夠大幅減少二氧化碳排放量的“綠色”飛機(jī)。同時(shí)也希望該研究能夠促使日本國(guó)內(nèi)的航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展得到快速提升。

2019年1月，日本產(chǎn)經(jīng)省與波音公司就飛機(jī)電動(dòng)化及制造自動(dòng)化等先進(jìn)技術(shù)達(dá)成了推進(jìn)開(kāi)發(fā)合作的協(xié)議。根據(jù)共同社報(bào)道，產(chǎn)經(jīng)省將持續(xù)向波音公司介紹具有技術(shù)實(shí)力的日本企業(yè)，推進(jìn)在電動(dòng)飛機(jī)領(lǐng)域的業(yè)務(wù)合作。

與此同時(shí)，英國(guó)羅羅公司也在進(jìn)行混合動(dòng)力和純電動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)的相關(guān)研究。其研究方向?yàn)樾⌒吐菪龢w機(jī)、通勤飛機(jī)以及城市空中交通領(lǐng)域，目標(biāo)是在2030年前實(shí)現(xiàn)公司所有業(yè)務(wù)的零碳排放。

除此以外，一家來(lái)自瑞典的新興航空制造公司心臟航空（Heart Aerospace）也正在電動(dòng)飛機(jī)領(lǐng)域嶄露頭角。該公司推出的首款飛機(jī)產(chǎn)品ES-30是一款標(biāo)準(zhǔn)座位數(shù)為30的區(qū)域性電動(dòng)飛機(jī)，在全電動(dòng)、零排放動(dòng)力狀態(tài)下最大航程為200千米。

具有指標(biāo)意義的事情是，2020年6月10日，歐洲航空安全局（EASA）為斯洛文尼亞制造的輕型電動(dòng)飛機(jī)Velis Electro頒發(fā)型號(hào)許可證，這是全球首架獲得EASA認(rèn)證的全電動(dòng)飛機(jī)。對(duì)此EASA官員表示，這是EASA認(rèn)證的第一架電動(dòng)飛機(jī)，但肯定不會(huì)是最后一架，因?yàn)楹娇諛I(yè)正在尋求新技術(shù)來(lái)減少噪聲和碳排放并改善航空技術(shù)的可持續(xù)性。

越來(lái)越多的參與者都進(jìn)入到了電動(dòng)飛機(jī)的研制中來(lái)，并讓電動(dòng)飛機(jī)的研發(fā)呈現(xiàn)出一派生機(jī)勃勃的景象。雖然相比傳統(tǒng)能源的航空器來(lái)說(shuō)，電動(dòng)飛機(jī)在環(huán)保、靜音、燃料成本和維護(hù)成本方面均有其優(yōu)勢(shì)，但作為航空產(chǎn)業(yè)的新生力量，在運(yùn)營(yíng)、維護(hù)和管理等方面，電動(dòng)飛機(jī)依然面臨著較大的挑戰(zhàn)，等待著人們?nèi)ヌ剿鳌?/p>