自2016年起，西門子與空客公司一直在合作研發(fā)面向航空領(lǐng)域的混合動(dòng)力電力推進(jìn)系統(tǒng)。CityAirbus是采用這些技術(shù)的開創(chuàng)性飛機(jī)之一；它是一架針對(duì)城市空中交通的特殊需求而設(shè)計(jì)的驗(yàn)證機(jī)，具有顛覆性意義。CityAirbus計(jì)劃將于今年晚些時(shí)候?qū)崿F(xiàn)首飛，它已實(shí)現(xiàn)一個(gè)重要的里程碑：地面測(cè)試已經(jīng)開始。

在位于德國(guó)奧托布倫的測(cè)試中心，空客公司項(xiàng)目經(jīng)理Martin Nüsseler先生、空客公司直升飛機(jī)業(yè)務(wù)部CityAirbus項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Marius Bebesel和西門子電動(dòng)飛機(jī)業(yè)務(wù)部負(fù)責(zé)人Frank Anton博士接受了我們的專訪，與我們分享這個(gè)振奮人心的項(xiàng)目。

Nüsseler先生，Anton博士，我們面前的這個(gè)東西究竟是什么？

Nüsseler：我們面前的這個(gè)東西是“鐵鳥”CityAirbus。CityAirbus是一架針對(duì)城市交通而設(shè)計(jì)的電動(dòng)多旋翼飛行器。這只“鐵鳥”的使命是對(duì)整個(gè)推進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)行端到端測(cè)試。它包含電池、配電系統(tǒng)和電力推進(jìn)裝置，可通過(guò)自主飛行控制系統(tǒng)，在閉環(huán)控制回路中進(jìn)行操作。在這個(gè)全系統(tǒng)測(cè)試臺(tái)上，我們正在操作并驗(yàn)證整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，包括電氣、散熱和機(jī)械等方面。這套裝置配備西門子電力傳動(dòng)單元，它連接至模擬實(shí)際螺旋槳負(fù)荷的負(fù)載電機(jī)上。這是CityAirbus邁向首飛途中的重要里程碑，首飛計(jì)劃將于今年晚些時(shí)候進(jìn)行。

在將動(dòng)力系統(tǒng)安裝到CityAirbus中之前，

它必須在地面實(shí)現(xiàn)可靠運(yùn)行并通過(guò)嚴(yán)格測(cè)試。

在全系統(tǒng)測(cè)試臺(tái)上，西門子和空客公司正在操作并驗(yàn)證整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，包括電氣、散熱和機(jī)械等方面。

航空探：Martin Nüsseler、Frank Anton和Marius Bebesel（從左至右）在CityAirbus測(cè)試中心。

除用于驅(qū)動(dòng)包端螺旋槳的電機(jī)之外，西門子還開發(fā)了變頻器和電力管理系統(tǒng)。

Anton：這里你看到的8臺(tái)電機(jī)，構(gòu)成了動(dòng)力系統(tǒng)，每臺(tái)電機(jī)的大功率為200kW，它們是專門針對(duì)這個(gè)特定應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它們的扭矩密度高達(dá)30Nm/kg，這實(shí)際上刷新了紀(jì)錄。換句話說(shuō)，這些重量不足50公斤的電機(jī)，可以產(chǎn)生1500Nm的額定扭矩。除電機(jī)之外，西門子還提供了變頻器和電力管理系統(tǒng)。順便說(shuō)一下，我們?cè)诤芏虝r(shí)間內(nèi)完成了動(dòng)力系統(tǒng)的交付。從初的構(gòu)思，到終的原型，我們僅用9個(gè)多月時(shí)間就完成了。這無(wú)疑歸功于我們兢兢業(yè)業(yè)的團(tuán)隊(duì)，以及強(qiáng)大的數(shù)字化工具，特別是來(lái)自PLM的SimcenterTM，這是電動(dòng)飛機(jī)業(yè)務(wù)部在研發(fā)工作中通常使用的工具。

您可否詳細(xì)談?wù)凜ityAirbus及其應(yīng)用領(lǐng)域？另外，對(duì)于電動(dòng)飛機(jī)的未來(lái)，這個(gè)項(xiàng)目有何重大意義？

Nüsseler：由電池供能的CityAirbus是一種城市空中交通工具。在擁堵的特大城市，它能以高達(dá)120公里的時(shí)速，安全、快速地運(yùn)送多4名乘客，而不產(chǎn)生任何局部排放，并且運(yùn)營(yíng)成本較低。典型的飛行目的地包括機(jī)場(chǎng)、火車站或摩天大廈的樓頂。初期，CityAirbus將由飛行員駕駛，不過(guò)，自主飛行的無(wú)人飛機(jī)亦在計(jì)劃之中。

Anton：由4個(gè)涵道螺旋槳傳動(dòng)裝置構(gòu)成的創(chuàng)新配置，極大地提高了系統(tǒng)安全性，并確保降低噪聲。不論何種情況下，將交通拓展至“第三維度”（即：空中）的好處是，電機(jī)比常規(guī)發(fā)動(dòng)機(jī)更安靜，且低排放。這種應(yīng)用充分利用了電動(dòng)交通的各種優(yōu)勢(shì)，然而，這只是其中一小部分。CityAirbus必須垂直起飛和降落，并且能夠在各個(gè)方向上機(jī)動(dòng)飛行。此外，它沒有滑翔機(jī)翼。這意味著，它的起飛動(dòng)力必須*來(lái)自動(dòng)力系統(tǒng)。它的動(dòng)力系統(tǒng)采用大扭矩電機(jī)，這是實(shí)現(xiàn)這種應(yīng)用的理想解決方案。

它什么時(shí)候可以載人飛行？首飛計(jì)劃的下一步是什么？

Bebesel：我們計(jì)劃在今年年中把推進(jìn)系統(tǒng)實(shí)體集成到驗(yàn)證機(jī)中。CityAirbus的初始結(jié)構(gòu)已經(jīng)生產(chǎn)完畢，現(xiàn)在正在裝配。要實(shí)現(xiàn)飛機(jī)量產(chǎn)，還必須進(jìn)一步優(yōu)化配置，以滿足城市空中交通要求，并提高商業(yè)盈利能力。在2025年之前，技術(shù)上將可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品商業(yè)化，但這取決于，這種城市空中交通在公眾接受度、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和法規(guī)制定等方面的進(jìn)展。

Anton：我們?cè)谶@個(gè)項(xiàng)目中的工作，展示了利用電動(dòng)飛機(jī)來(lái)補(bǔ)充城市交通的技術(shù)可行性。我們希望，對(duì)驗(yàn)證機(jī)的飛行測(cè)試可以支持我們獲得機(jī)型認(rèn)證，同時(shí)也激發(fā)公眾對(duì)這一概念的熱情。