和戰艦的動力系統有混合推進和全電推進之分類似,飛機其實也有多電飛機和全電飛機之分。
一般來說,多電飛機上使用的主要功率是電功率,但也不排除使用少量其他功率。換句話說,多電飛機主要依靠電力飛行,但也不排除使用部分其他能源。它最重要的特征是大量採用機電作動器,用電力驅動代替了機上的液壓、氣壓、機械系統和飛機附件傳動機匣。
上世紀80年代中期,美國先行組織開展對多電飛機技術的研究。研究涉及到發電、配電、電力管理、電防冰、電刹車、電力作動和發動機等多個方面。目前,相關研究成果已逐漸得到應用,F-35戰鬥機也因此成為具有一定代表性的多電戰機。
廣義上的全電飛機則是指以完整的電氣系統取代液壓、氣動和機械系統的飛機,其飛行控制和機載系統所需功率全部由飛機中央供電系統提供。從發展進程來看,多電飛機可視為全電飛機發展的一個過渡階段。當前,“多電”方興未艾,而“全電”相關技術還不夠成熟,其研發之路仍然漫長。
不過,全電戰機的影子已在一些試驗飛機上閃現,如2019年底美國在阿姆斯特朗飛行研究中心展示的X-57飛機,就純粹以燃料電池、太陽能電池為動力源。作為一款全電動載人飛機,其所用的鋰離子電池模塊已完成飛行條件下的測試,電動機也已經通過驗收。但在此之前,其鋰離子電池在熱失控試驗中遭遇嚴重失敗,以至於相關方不得不重新設計電池模塊。
而一些以太陽能電池為動力的中大型無人機,要具備夜間持久飛行的能力,也必須先過研發關,即要能研究出可儲存足夠能量的高儲能光電池陣列。
由此來看,即使是狹義上的全電戰機,打造起來也絕非易事。從這個層面來看,無論是廣義還是狹義上的“全電”戰機,其研發之路仍將漫長而艱難。
來源:解放軍報 |