據(jù)英國(guó)《飛行國(guó)際》網(wǎng)站2020年7月14日刊文，法國(guó)政府于6月初公布了綠色“航空計(jì)劃”。該計(jì)劃的關(guān)鍵項(xiàng)目之一就是空客直升機(jī)公司耗資15億歐元(17億美元)研發(fā)的H125單發(fā)輕型直升機(jī)后繼產(chǎn)品——下一代新能源直升機(jī)。

 

       1. 混合動(dòng)力型傳統(tǒng)直升機(jī)

 

       H125于1975年服役以來，雖然經(jīng)歷了不斷改進(jìn)優(yōu)化，但在能源損耗等方面已顯劣勢(shì)。根據(jù)法國(guó)經(jīng)濟(jì)部公布的計(jì)劃，H125單發(fā)輕型直升機(jī)后繼型號(hào)(混合動(dòng)力型)將于2029年發(fā)布，燃油可節(jié)約40%。另一種氫動(dòng)力型直升機(jī)發(fā)布時(shí)間將晚于2029年。

 

       目前，H125單發(fā)輕型直升機(jī)后繼型號(hào)(混合動(dòng)力型)將作為下一代直升機(jī)發(fā)展的最初階段產(chǎn)品，主要進(jìn)行三方面的改進(jìn)，分別是旋翼和機(jī)身改進(jìn)(空氣動(dòng)力學(xué)優(yōu)化)、制造技術(shù)和材料改進(jìn)(重量?jī)?yōu)化)和燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)改進(jìn)(熱力學(xué)優(yōu)化)。通過應(yīng)用創(chuàng)新型旋翼、更高效的傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)，達(dá)到減少40%燃油消耗和降低30%阻力的目標(biāo)。

 

       目前，H125直升機(jī)替換計(jì)劃尚未正式啟動(dòng)�？湛椭鄙龣C(jī)公司將在演示樣機(jī)上對(duì)上述創(chuàng)新技術(shù)進(jìn)行演示驗(yàn)證，比如近期展示的帶有5葉片主旋翼的新型H145改型直升機(jī)，其升級(jí)組件在“藍(lán)色旋翼機(jī)”(Bluecopter)驗(yàn)證機(jī)上已首次應(yīng)用。

 

       2. 混合動(dòng)力型電動(dòng)垂直起降直升機(jī)

 

       由于將當(dāng)前的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)更換為電動(dòng)或混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)困難重重。尤其是全電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)，續(xù)航里程僅27nm(50公里)左右，應(yīng)用效果不理想。因此，制造商正在研發(fā)“城市空中巴士”(CityAirbus)電動(dòng)垂直起降(eVTOL)直升機(jī)。

 

       近期，在德國(guó)多瑙沃特基地，世界首架CityAirbus eVTOL 直升機(jī)進(jìn)行了初期飛行測(cè)試，其最大起飛重量為2.2噸，動(dòng)力功率1兆瓦，可承載400公斤(880磅)載荷(約4名乘客)。

 

       空客直升機(jī)公司表示，混合動(dòng)力不僅僅指增加新型動(dòng)力源(如緊急備用電池)，還包括雙引擎直升機(jī)“ecomode”技術(shù)(如在巡航過程中，一臺(tái)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性啟停等)。這些技術(shù)也在歐洲“潔凈天空”(Clean Sky)2計(jì)劃開發(fā)的Racer高速直升機(jī)上得到了應(yīng)用。

 

       按計(jì)劃，2021年，空中客車直升機(jī)公司將在H130單發(fā)驗(yàn)證機(jī)上測(cè)試緊急備用動(dòng)力系統(tǒng)，增加40公斤的電池和電動(dòng)機(jī)，模擬傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障情況下為載機(jī)提供額外的2分鐘的電力驅(qū)動(dòng)。除了緊急應(yīng)用情況外，混合動(dòng)力還能使直升機(jī)降低油耗(目標(biāo)是降低50%油耗)、獲得更大載荷(比如搭載更多乘載人員等)。

 

       在應(yīng)用其他能源方面，空客直升機(jī)公司透露，氫無論是在燃料電池中，還是作為燃料本身，均可能成為沒有二氧化碳排放飛行的主要手段。同時(shí)，由于氫具有高能量密度，所以在實(shí)際應(yīng)用中存在安全性和存儲(chǔ)方面的隱患。對(duì)于像直升機(jī)這樣的小型、大功耗飛行器而言，氫能源的安全性應(yīng)用問題尤為突出，后續(xù)將開展氫能源的進(jìn)一步研究。

 

       另外，空客直升機(jī)公司還進(jìn)行了直升機(jī)載激光雷達(dá)障礙物探測(cè)系統(tǒng)的飛行試驗(yàn)，試飛結(jié)果良好，目前正在就制造成本降低等問題開展相關(guān)研究。