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三明西門子代理商
產品時間：2023-12-24
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西門子、空客和羅爾斯•羅伊斯三家公司今天宣布，他們將首開先河——利用大型飛機來測試混合動力電力推進系統(tǒng)。一架100座BAe146飛機被作為飛行 試驗平臺，計劃于2020年實現(xiàn)首飛。在接受《未來之窗》采訪時，西門子eAircraft業(yè)務部負責人Frank Anton博士和西門子eAircraft業(yè)務部E-Fan X項目經 理Wulf Roscher與我們探討了這個革命性項目。eAircraft業(yè)務部負責開展西門子所有與電動飛機相關的業(yè)務。
三大*正在合力打造的E-Fan X是一架混合動力電動飛行客機測試版，它計劃于2020年飛上藍天。為此，西門子正在研發(fā)一個輸出功率為2兆瓦的電力 推進系統(tǒng)，此舉有望打破輕型驅動系統(tǒng)的現(xiàn)有紀錄。這個推進系統(tǒng)源自空客與西門子從2016年開始的合作，但E-Fan X本身將在該合作范圍之外研發(fā)。
鑒于西門子現(xiàn)有的eAircraft業(yè)務，這個項目對于西門子而言意味著什么？
Frank Anton：繼我們2016年與空客達成合作伙伴關系之后，這架大型飛行測試機將是eAircraft邁向混合動力電動飛機未來的一大步 。通過在飛行中測試這架測試機及其電力推進系統(tǒng)，我們將學會如何讓這項顛覆性創(chuàng)新技術在航空領域大顯身手。
歸功于我們現(xiàn)有的面向無人機以及超輕型和輕型運動類飛機的驅動系統(tǒng)，我們已經涉足航空領域。不久前，我們還推出一個用于城市電動空中出租 CityAirbus的電機原型。
現(xiàn)在，我們正充分運用在研發(fā)這些輸出功率級別的電機過程中積累的經驗，研制適用于座位數在50到100之間的混合動力電動商用飛機的解決方案。 這一發(fā)展將促使航空客運降低噪聲，同時更具可持續(xù)發(fā)展性。
你們的計劃究竟是什么呢？
Wulf Roscher：eAircraft迄今為止開發(fā)的電力推進系統(tǒng)，譬如，我們“創(chuàng)紀錄的驅動系統(tǒng)”，已經擁有高達250千瓦的輸出功率。但現(xiàn) 在，我們正在開發(fā)適用于支線飛機的2兆瓦電力推進系統(tǒng)，其功率約為Extra 330LE驅動系統(tǒng)的8倍。支線飛機機翼上將安裝4到8個這樣的電機，為飛機的螺 旋槳或渦扇提供動力。這架飛行測試機的電力推進系統(tǒng)將從由機載渦輪機驅動的發(fā)電機獲得動力。起飛和爬升的動力則來自擁有700千瓦輸出功率的鋰離子 電池。
Anton：我們的目標是及時將測試機的4個渦輪噴氣發(fā)動機中的一個，更換為2兆瓦電力推進系統(tǒng)，以按計劃在2020年實現(xiàn)首飛。這將 是這樣的大功率電機首次用于推進飛機！我們可以設想，在隨后的測試中，我們將再把一個渦輪發(fā)動機更換為電力推進系統(tǒng)。
這樣強勁的驅動系統(tǒng)會不會很重、很占空間呢？盡管電動交通益處良多，但這樣的驅動系統(tǒng)是否高效呢？
Roscher：得益于我們在高級輕量化工程和高科技材料等領域開展的大量研究工作，我們將大幅降低驅動系統(tǒng)的尺寸和重量。盡管我 們之前的創(chuàng)紀錄電機已經能夠持續(xù)實現(xiàn)高達5.2千瓦/公斤的功率密度，我們仍希望新的2兆瓦電機可以進一步大幅提升這一性能。
Anton：秘訣不在于材料或拓撲。我們所談論的這種超輕型推進系統(tǒng)之所以能夠研發(fā)并制造成功，*是西門子PLM仿真軟件 SimcenterTM的功勞，它將所有已知的物理和技術影響納入考慮范圍。利用這項技術，我們通過迭代創(chuàng)建出數字化雙胞胎，從而以虛擬方式優(yōu)化我們的原型 機。這不僅加快了研發(fā)過程，也讓我們打造出更為強大的電機。
項目合作伙伴扮演了怎樣的角色？
Anton：空客將負責飛機總體集成和試飛，并將提供蓄電系統(tǒng)。羅爾斯•羅伊斯將提供一臺2. 5兆瓦渦輪發(fā)電機和集成電機，用來給我們的 電力推進系統(tǒng)供電。除用于逆變器的電機之外，西門子還將提供配電系統(tǒng)。我認為，三大*聯(lián)手打造的飛行測試機，將使我們朝著實現(xiàn)混合動力電動客機 跨歐洲航行的愿景更近一步！
Frank Anton博士：早在德國“青少年科研競賽”（Jugend forscht）上摘得大獎時，F(xiàn)rank Anton博士的事業(yè)便起步了。他曾在波鴻、 波恩和格勒諾布爾學習物理學。在西門子，他歷任粒子加速器研發(fā)人員、核磁共振成像技術研發(fā)主管、外科X光系統(tǒng)業(yè)務部總經理、醫(yī)療設備銷售主管和牽 引供電單元業(yè)務主管，為技術進步作出了重要貢獻?，F(xiàn)在他是eAircraft初創(chuàng)業(yè)務部主管，這讓他如魚得水，因為他本人就是一名狂熱的飛行員，酷愛駕駛 電動飛機測試機。
Wulf Roscher是一位電氣工程師，已為西門子效力23年之久。在此期間，他擔任過許多與自動化和驅動技術有關的職位。去年，他在 eAircraft擔任大功率驅動系統(tǒng)項目經理。對他而言，這個充滿挑戰(zhàn)的職位不僅僅是一份工作。他認為，以此為契機，可以大大減少對礦物燃料的依賴，從 而有助于為子孫后代留下一個生機勃勃的地球。在這方面，他每天都在為實現(xiàn)這一目標貢獻一己之力：騎自行車上班。