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電動飛機接連突破 有望開創第二「黃金期」
飛機迷近期大開眼界,從7月開始先是見證了太陽能飛機「陽光動力2號」橫跨太平洋(日本直接飛抵夏威夷),後有空中巴士電動飛機E-Fan順利飛越英倫海峽,標誌�蚢q動飛機不再是遙不可及的幻想。電動飛機不僅較傳統飛機安靜、環保和高效,更與傳統的飛機設計大異其趣。航空技術在上世紀急速進步,業界如今寄望電動飛機為航空發展帶來第二個「黃金期」,揭開航空史新的一頁。香港文匯報記者 李鍾洲 陳國麟
相比傳統活塞發動機或渦輪式引擎,電能推進(electric propulsion)技術好處更多,例如電子控制的最新式電動引擎能夠提供大量扭力,可有效推動螺旋槳、扇葉及輪胎。電動引擎所需零件較少,亦減少出現零件磨損或破損的機會。不過最令航空業界興奮的,在於電能推進有能力打破現有飛機設計限制,讓一些顛覆傳統飛機設計的概念成真,而箇中玄機在於「分散式電能推進」(DEP)。
外形顛覆傳統 更靜更環保
DEP概念在於利用一系列電能螺旋槳,取代現有飛機笨重的噴射引擎,而且毋須一定要安裝在機翼下,可按需要設置在機身不同位置。這除了容許打造出外表截然不同的飛機外,亦可減少機翼面積及重量,節省燃料。同時每個電能螺旋槳能夠單獨控制及運作,透過調節飛機不同部位的推力,有助機師更好應對飛行環境改變,例如突如其來的強風或氣流。
美國太空總署(NASA)已利用DEP打造小型飛機Sceptor,預定2017年開始試飛。已在NASA研究新型飛機設計超過30年的莫爾表示,DEP將從根本上改變飛機設計,若Sceptor測試成功,這技術有望在10年內融入小型客機,它們將達致零排放及極度安靜,營運開支亦會較現時少30%。
電動飛機概念最早可追溯至1973年的西德,直至近年航空業界才不斷取得突破,令電動飛機愈來愈有望真正投入使用,教人鼓舞。除了前述的「陽光動力2號」及E-Fan外,德國斯圖加特大學研發的兩座位電動飛機E-Genius,亦在今年7月成功往返德國及意大利,成為首架飛越阿爾卑斯山脈的全電動飛機。
技術存障礙 電池最棘手
目前電動飛機仍有多項重大技術障礙需要跨越,當中最棘手在於電池容量及推力。雖然近年電池技術發展飛躍,但續航力相對傳統飛機仍有明顯差距,例如E-Fan所用的鋰離子電池便只能支撐約一小時的飛行。另一方面,超導體的技術和研究未足以為飛機提供理想的推力,使得電動飛機在性能上仍然難跟傳統飛機相比。不過航空業普遍認為,民航飛機壽命長達20至30年,與其急於一時,寧可放眼未來,對電動飛機及其技術發展前景感到樂觀。
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