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万丰钻石研制全球首款多发混合动力飞机成功首飞
2018-11-30

近日,万丰航空旗下钻石(奥地利)飞机工业有限公司(Diamond Aircraft Industries GmbH)与德国西门子公司(Siemens AG)联合宣布,双方联合开发的“多发混合动力飞机”于近期在奥地利维也纳钻石飞机公司总部成功首飞。

 

 

首飞飞机是以钻石DA40为原型机,为混合动力系统建立的试验平台。动力系统由一台燃油发电机和两台电动发动机、一个分布式驱动器的系统架构组成,由万丰钻石飞机和西门子公司联合开发。

在这个系统设置中,一台发电机为两个独立的电力驱动系统提供动力,这两个系统分别由一个电机、电池和逆变器组成,分布于机身两侧,启动后可产生150kW的功率。燃油发电机位于机头,可提供高达110千瓦的电力。2组作为储能及缓冲器的12kWh电池安装在机舱后部。通过控制系统,飞行员可以控制发电机、电池和电机之间的能量传输转换。飞行员可以选择纯电动模式(关闭发电机)、巡航模式(发电机为电机提供全部电力)和充电模式(发电机为电池组充电)飞行。纯电动飞行时,飞机有大约30分钟的续航能力,使用混合动力系统时,续航可达到5小时。

 

 

在20分钟的首飞中,飞机测试了包括混合动力、充电飞行和全电动飞行在内的所有操作模式。在最后一种模式中,飞机能够进行零排放、纯电动飞行。此外,现场还演示了全电动起飞,大大降低了传统飞机起飞降落带来的噪音污染。

万丰钻石飞机首席试飞员英格玛•迈尔布奇(Ingmar Mayerbuch)驾驶了这款飞机: “第一次飞行超出了我们所有的预期。混合动力系统和飞机的配置完美结合。我们在中等功率下达到了130节,爬升到了3000英尺的高度。”


 

“这是世界上第一架拥有两个电动螺旋桨和一个内燃机的串联混合动力飞机。分布式推进架构为高效飞机的设计开辟了全新的可能性——现在我们已经证明了它的技术可行性。”西门子公司(Siemens AG)执行副总裁安东(Frank Anton)博士说。

该项目启动于2013年,由德国联邦经济部长(BMWi)和奥地利交通、创新与技术部 (BMVIT)监督和资助。这个项目被分成两个主要的工作,西门子公司负责电力系统的设计和开发,万丰钻石飞机负责飞机的制造、重新配置和混合动力系统的安装。

 

“对于我们来说,串联混合动力电力推进系统和分布式推进结构是未来可持续飞行的关键,在更高的动力等级中也是如此。钻石飞机飞行试验平台将帮助我们理解这些新的推进技术的要求,并为应对大规模应用的挑战做好准备。”安东说。

未来飞行试验的目标将是确定与同类非混合动力飞机相比,所实现的节能数据及噪音控制。此外,未来的飞行测试还将收集有关混合动力飞机实际操作的相关经验、知识,通过测试不同的混合运行模式,确定其对效率、能源消耗的影响。

背景资料:

资料显示,全球空中交通的需求将继续以每年高达5%的速度增长。仅使用目前传统航空发动机技术(燃油驱动),将进一步导致空中排放污染的增加和化石燃料储量枯竭。因此,创新是保持未来飞行可持续发展的必要条件,包括开发高效可靠的航空动力系统,将有助于减少燃料消耗,保护环境。

为此,万丰钻石飞机和西门子公司联合开发出全球首款多引擎混合动力飞机。本项目的主要目标是开发一种低油耗(高效率)、低噪音的飞机。混合动力系统将允许飞机完全使用电力起飞(0噪音和0排放)。万丰钻石飞机合作伙伴TERA集团和林茨约翰开普勒大学同时参与了此项目。TERA集团对发电机驱动单元进行了设计和动态分析。林茨约翰开普勒大学预制了气动分析、模拟了螺旋桨与机身之间的流场相互作用。HEMEP项目的联合合作伙伴在航空领域、电力驱动系统领域发挥了先锋作用,使参与企业成为未来的技术领导者。

 

 

据悉这已经不是由西门子公司和万丰钻石飞机合作开发的第一种混合动力飞机。2009年,一种单发、混合动力系统成功在钻石DA36 E-Star飞机上进行了试验飞行,这个最初的项目展示了混合动力技术在航空领域的可能性。从项目中获得的经验在过去几年里被用于动力系统的改进,通过不断的经验积累,促成这个项目的最终成功。

 

 

2017年12月,万丰航空全资收购钻石飞机100%股权,全面接管钻石飞机品牌,一跃成为世界前三强的活塞式固定翼飞机制造商。钻石飞机强大的设计研发能力及知识产权转入万丰航空旗下,填补了国内飞机制造领域的部分空白,为中国通用飞机制造产业的发展提供难得历史机遇。2018年11月,万丰航空携钻石飞机家族全系机型参展第十二届中国航展,中国、奥地利、加拿大三地钻石飞机高管团队及全球钻石精英客户齐聚珠海,“One world, One Diamond, One Family”的理念深入人心。万丰航空将秉承“萬里之航,豐行天下”的价值追求,以实业强国为己任,全力参与国家低空空域经济生态圈建设,全力在国家发展通用航空、国防建设、振兴地方经济做出贡献,全力为中国通航产业的发展贡献万丰力量。