在加拿大德哈维兰公司(de Havilland Canada)首架DHC-7(或Dash 7)通勤飞机首飞近半个世纪后,一架已有45年历史的衍生机型正在进行改造,以帮助开发未来的平台。
1975年,一架四引擎48座涡轮螺旋桨飞机的原型机从多伦多附近的Downsview机场起飞,开始飞行测试,并演示在难以接近的地点进行短距起飞和降落。
现在,加拿大廷迪航空公司(Air Tindi)的Dash 7即将成为美国宇航局(NASA)的一个试验台,以探索如何改进电池电力推进系统,以减少支线客机的燃油消耗和排放。
由廷迪航空公司提供的Dash 7获得了一种新的涂装,用于美国宇航局的飞行测试
来自一系列供应商的新型航空推进系统的测试已经为小型电动原型机提供了动力,从空中出租车和飞行教练机到旧的和全新的机身。但对于未来汽车电池的重量、性能和可行性,仍存在巨大分歧。
大约五年前,加拿大水上飞机运营商Harbour Air开始测试一架20世纪50年代的DHC-2 Beaver型商用飞机,该飞机安装了西雅图推进公司Magnix生产的电池电动动力系统,成为首架试飞电池电动商用飞机的公司。
对结果感到高兴的是,该航空公司最近订购了50套动力系统,用于为其44架飞机中的更多飞机提供电力,从2026年开始使用dhc -2,并为其他运营商改装飞机,其中第一家加拿大航空公司Bel-Air刚刚签署了一份意向书,将进行三次改装。
然而,意大利飞机制造商泰克南(Tecnam)的情况正好相反,该公司去年终止了与劳斯莱斯(Rolls-Royce)合作开发P-Volt的项目,这是劳斯莱斯9座车P2012 Traveller的全电动版。
Tecnam宣称,电池技术“还不成熟”,目前来看,它可能“仅仅是‘绿色转型旗舰’,而不是航空业脱碳的真正参与者”。
Tecnam和Rolls-Royce取消了P2012 traveler的P-Volt版本
但也有人认为,电池电力推进正在迅速成熟,既可以逐步转变为更复杂但更有能力的混合动力推进,也可以作为一种不断发展的独立能源,提供更大的航程和有效载荷,并有望在更大的飞机上部署。
奥尔顿航空咨询公司(Alton Aviation Consultancy)主管约书亚?吴(Joshua Ng)表示:“电池技术在很大程度上是根据需求发展起来的,其中公路运输——汽车和公共汽车——是主要的运输用例。”
“随着需求的增加,将有更多的研究和开发电池技术,以提供航空应用所需的容量、范围或电池寿命。
“值得注意的是,”他补充说,“虽然SAF(可持续航空燃料)和氢的能量化学成分是已知的,并且不能改变,但电池有潜力增加其能量存储容量,缩小煤油基或氢基燃料与电池之间的能量存储潜力差距。”
总部位于加州的Ampaire公司是这种阶梯式转型的典型代表,他们开发了电动EEL(由塞斯纳337 Skymaster改装而成)和更大的Eco Caravan(混合动力塞斯纳Grand Caravan)。
该公司还在与美国国家航空航天局(NASA)进行电动飞机验证测试时,使用了一架19座DHC-6 Twin Otter,此外,该公司还在开发自己的混合动力模型:四电机Eco Otter,并已将一种全新的全电动设计概念化,即Tailwind。
总部位于加州的Ampaire公司已经试飞了其Eco Caravan平台
Ampaire表示:“随着电池技术的进步,以及廉价充电基础设施的普及,混合动力技术只会越来越好,效率也会越来越高。”
“这些转型能力不依赖于任何新的未来技术或基础设施,而是现在就可以实现的。”
2025年,澳大利亚和西班牙的合作伙伴Dovetail Electric Aviation计划在澳大利亚进行电池电动Caravan水上飞机的首次飞行,目标是在2026年获得认证,同年,该公司计划在比奇King Air测试平台上改装氢电动动力系统。
Dovetail首席执行官戴维?多拉(David Doral)表示:“我们专注于一项如今已经成熟的技术,那就是电池。”“它可以飞行100公里(54海里),也许更远一点,而且很容易推向市场。”
他说,对于观光和跳伞等非常短的飞行,总是有使用纯电池推进的理由,但他补充说:“我们认为这是一项介绍性技术。我们认为真正改变的是氢。在我们看到电池飞行半径400公里之前,我们认为在未来四到五年内,氢电力将成为现实。
“它的能力将更强,可以延伸300-400公里,随着我们的进步,我们将能够超越500、600、1000公里。”
Dovetail已经获得了价值1.6亿美元的订单,包括72套电池电力或氢电力转换套件。与Ampaire一样,Dovetail也将迅速扩张的英国租赁公司Monte视为客户。
蒙特专注于低排放或零排放的支线飞机,并宣称自己对绿色推进技术一无所知。
该公司表示:“目前大约有2万架飞机适合改装电池电、混合电或氢电推进系统。”“我们目前的预期是,到2025年,这些推进技术的飞机改装技术将获得批准和认证。”
该公司还将与制造商合作,为获得飞行认证的新型零排放车型提供融资和租赁。
除了Ampaire和Dovetail,该租赁公司的合作伙伴还包括氢电力先驱ZeroAvia、Regent Seagliders、Cranfield Aerospace、Eviation和Natilus。
电池技术的发展是NASA电动动力系统飞行演示(EPFD)项目的核心,在该项目中,Dash 7试验台将用于评估混合动力推进系统在支线客机上的部署情况。
EPFD项目将用650千瓦的magni650电动机取代飞机的舷外发动机
该飞机的外置普惠加拿大公司PT6A涡轮发动机将被magnix公司提供的magni650 650kW动力系统所取代,以节省高达40%的燃油,并提高混合动力推进系统的性能,使其能够在可容纳50名乘客的飞机上使用。
初步设计审查过程已经完成,试验台(现在注册为N650MX)于8月底在西雅图波音机场展示了其新的涂装。该飞机的未来飞行测试,之前注册为C-FJHQ,将在华盛顿州的摩西湖进行。
Magnix副总裁本?洛克斯顿(Ben Loxton)负责该公司参与EPFD项目,他表示:“过去5年,电池技术取得了重大进展。
如今,曾经被认为遥不可及的电动飞机在商业上是可行的,比如温哥华海港航空(Harbour Air)运营的短途航线。
加拿大水上飞机运营商Harbour Air运营着magnix动力的电动海狸
他说:“这标志着电动飞机投入使用的开始,电池技术的进一步进步将使其在越来越多的航线上可行,从而进一步开放其应用。”
洛克斯顿认为:“电池电力很可能会通过混合动力进入大型飞机,通过降低运营成本和降低排放来抵消燃油消耗。”
“混合动力的一个好处是,一旦安装,电池可以随着技术的进步而升级,随着电池技术的进一步发展,提供性能的提高和排放的进一步减少。”
Cirium车队的数据显示,NASA-Magnix测试平台是目前仍在使用的13架Dash 7中的一架,而Dash 7的生产总数为113架。机身捐献者廷迪航空公司运营着剩下的7架飞机,这些飞机的机龄在39到46年之间,这凸显了用新的推进系统更新和脱碳旧型飞机的可能性,而不是等待全新设计的到来。
总部位于纽约的莱特电气公司(Wright Electric)获得了美国新拨款,用于发展低排放或零排放飞行。该公司正在开发高容量、超轻型电池,为可容纳100名以上乘客的飞机提供动力。
该公司从美国联邦航空管理局的FAST项目中获得了334万美元的拨款,将用于资助高密度电池的建设,该公司表示,这种电池每磅重量的能量大约是当今最好的电动汽车电池的三倍。
“当莱特电气于2016年成立时,对大多数人来说,用电池让飞机在有储备的情况下飞行支线航线的想法似乎是一个幻想,”该公司首席执行官杰夫·恩格勒(Jeff Engler)说。
“现在,我们是几家拥有可行技术的公司之一,这项技术将使支线飞机完全依靠电池供电。”